Измерительный преобразователь с силовой компенсацией
ОПИСАНИЕ ::;::.,::. .-" ИЗОЬРЕТЕНИЯ (и) 43б989
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт, свидетельства (22) Заявлено 24.01.73 (21) 1875044/18-10 (51) M. Кл. б 011 9/12 с присоединением заявки ¹
Гасударственнйй комитет
Совета Министров СССР ло делам изооретений н открытий (32) Приоритет .—
Опубликовано 25.07.74. Бюллетень № 27 (53) УДК 531.787(088.8) Дата опубликования описания 17.12.74 (72) Авторы изобретения
Н. Я. Акилов и Г. В. Дрангинис (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С СИЛОВОЙ
КОМПЕНСАЦИЕЙ оп
Ф с
1+ —. с о> с
1+,— с, Изобретение относится к приборостроению, в частности к измерениям неэлектрических величин электрическими методами.
Известные датчики измерительной системы с силовой компенсацией, состоящие из индикатора рассогласования и обратного преобразователя с общей подвижной частью и центрирующего элемента, выполненного упругим, например в виде мембран или растяжек, недостаточно точные.
Относительная погрешность измерительной системы с силовой компенсацией выражается формулой где 6z(6zz) — относительные погрешности цепей прямой (обратной) связи;
Cz (Сд) — электрическая (механическая) жесткость.
Известно, что относительная погрешность цепи обратной связи бд для некоторых типов датчиков может быть сведена к . величинам порядка 0,01% сравнительно несложными техническими средствами и что преобладающую роль в определении погрешности системы играет погрешность цепи прямой связи бв
Из приведенной формулы следует, что для уменьшения влияния погрешностей прямой связи на результат измерения (повышение точности) необходимо уменьшить механиче5 скую жесткость системы Сд, однако уменьшение ее за счет ослабления центрирующих упругих элементов ведет к снижению виброустойчивости прибора при поперечных перегрузках, т. е. снижению его надежности.
10 Цель изобретения — повышение точности и увеличение надежности прибора путем замены упругого чувствительного элемента другим, не имеющим механической жесткости; требования к стабильности и величине необходимого
15 коэффициента передачи звеньев прямой связи при этом снижаются, следовательно, упрощается схема и уменьшаются габариты.
Поставленная цель достигается тем, что центрирующий элемент выполнен в виде на20 тянутой струны, общая подвижная часть индикатора рассогласования и обратного преобразователя снабжена подшипниками, охватывающими струну, а струна соединена с источником механических колебаний, например
25 пьезокристаллом.
На чертеже схематично изображен предлагаемый датчик измерительной системы с силовой компенсацией.
Центрирующий элемент — струна 1 — про30 ходит сквозь отверстия в подшипниках 2
436989
1 пер °
Ст
Составитель О. Полсв
Техред А. дроздова
Корректор A. Степанова
Редактор Т. Иванова
Заказ 3433/3 Изд. № 118 Тираж 760 Подписное
ЦНИИПИ 1осударственного комигета Совега Министров СССР по делам изобретений и открытии
Москва, 7К-Зо, Раушская наб., д. 4/б
Типография, пр. Сапунова, 2
Один из концов струны жестко заделан в корпус датчика, другой укреплен на шайбе 3, прижимающей пьезокристалл 4 к корпусу датчика. Подшипники установлены в полой втулке 5, несущей на себе общую подвижную часть, состоящую из пластины б емкостного индикатора рассогласования и катушки 7 обратной связи, Электрическое соединение элементов подвижной части с электронной частью схемы выполнено при помощи токоподводов 8.
Преобразователь работает следующим образом.
Подвижная часть под воздействием силы г, пропорциональной измеряемому неэлектрическому параметру, перемещается на величину
dl, определяемую глубиной силовой обратной связи измерительной системы. Переменное напряжение, приложенное к пьезокристаллу 4, вызывает изменения его геометрических размеров, а через шайбу 3 — продольные колебания в струне 1. Эти колебания снимают сухое трение между струной и подшипниками.
Коэффициент передачи звена сила — перемещение при этом будет равен где С, — приведенная жесткость токоподводов 8, т. е. определяется лишь жесткостью токоподводов, которая может быть выполнена сколь угодно малой.
10 Предмет изобретения
1. Измерительный преобразователь с силовой компенсацией, содержащий индикатор рассогласования и обратный преобразователь
1б с общей подвижной частью и центрирующий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и увеличения надежности, центрирующий элемент выполнен в виде натянутой струны, а общая подвижная часть
20 снабжена подшипниками, охватывающими струну.
2. Преобразователь по п, 1, о т л и ч а юшийся тем, что струна соединена с источни25 ком механических колебаний, например пьезокристаллом.
