Устройство для измерения усилий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 45790I

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт, свидетельства (22) Заявлено 22.01.73 (21) 1873113/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.01.75. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 18.03.75 (51) М. Кл, G Oll 1/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 531.781(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. Ф. Могильчак, Э. Ш. Авербух, Ю. Б. Хасдан и В. П. Тихонов (71) Заявитель

5П ю lAPI1=gfPg ) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

U„= bU„ (2) ЗО

Изобретение относится к силоизмерительной технике.

Известные устройства для измерения усилий, содержащие магнитоупругий преобразователь, стабилизированный источник питания со схемой сравнения и измерительную схему, не обладают достаточной точностью и широким диапазоном измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение их диапазона.

Для этого предлагаемое устройство снабжено инвертором и линейным масштабным звеном, подключенным своим входом к выходу измерительной схемы, а выходом — к схеме сравнения стабилизированного источника питания, который подключен к магнитоупругому преобразователю через инвертор.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит магнитоупругий преобразователь 1 усилий, измерительную схему

2, линейное масштабное звено 3 в виде делителя напряжений 4 и 5, стабилизированный источник питания 6, выполненный по схеме компенсационного стабилизатора постоянного напряжения с регулирующим элементом 7, инвертора 8. Схема сравнения выполнена на стабилитроне 9 и транзисторе 10.

В предлагаемом устройстве изменение чувствительности магнитоупругого преобразователя осуществляется изменением величины

его питающего напряжения путем добавления к начальному напряжению, не изменяющемуся в процессе измерения, составляющей, про5 порциональной выходному сигналу преобразователя.

Преобразователь 1 питается от инвертора 8, который подключен к выходу источника 6.

Последний содержит источник эталонного на10 пряжения Уо, формируемого стабилитроном

9, схему сравнения на транзисторе 10 и регулирующий элемент 7.

Переменное выходное напряжение преобразователя 1 подается на вход измерительной

15 схемы 2, которая предназначена для преобразования переменного напряжения в постоянное Uo в требуемом масштабе. Выходное напряжение масштабного звена 3 пропорционально напряжению Уо

20 где b — коэффициент передачи масштабного звена.

25 В источнике 6 сигнал обратной связи образован напряжением U источника с помощью делителей R, R2

457901 или го b a яств (5) b=— а (10) 15 (6) Подписное

Заказ 603/3 Изд. № 331 Тираж 902

Типография, пр. Сапунова, 2

ЦНИИПИ Гак как в компенсационном стабилизаторс поддерживается постоянство напряжений о — ос + и (3) с точностью до падения напряжения на эмиттер-базовом переходе транзистора, с учетом уравнения (2) можно записать, что - = о — . =.Р-, (4) Напряжение питания U„ìàãíèòîóïðóãîãî преобразователя 1 пропорционально напряжению питания U„, инвертора 8 - л = :" - ст —— — — (- о — ь) (где P — коэффициент передачи инвертора.

Статическая характеристика магнитоупругого преобразователя трансформаторного типа является нелинейной в функции приложенного усилия Q. В общем виде характеристика преобразователя вместе с линейной измерительной схемой определяется дробно-рациональной функцией тУ,Я . ""," (Uo — бИь) Q (7)

У,— где а — масштабный множитель, учитывающий крутизну характеристики преобразователя и зависящий от конструкции магнитоупругого преобразователя, измерительной схемы;

С вЂ” коэффициент, учитывающий нелинейность характеристики магнитоупругого преобразователя, зависящий от конструкции и материала магнитопровода.

Обозначив через

5 а= (8) т и разрешая выражение (7) относительно Уо, получают

10 U,= (9)

I+(c+ah) Q

Если установить коэффициент передачи масштабного звена таким, что то напряжение на выходе измерительной схемы будет линейно связано с приложенным к магнитоупругому преобразователю усилием

U,=aUQ. (11) Предмет изобретения

25 Устройство для измерения усилий, содержащее магнитоупругий преобразователь, измерительную схему и стабилизированный источник питания со схемой сравнения, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения

30 точности и расширения диапазона измерения, оно снабжено инвертором и линейным масштабным звеном, подключенным своим входом к выходу измерительной схемы, а выходом — к схеме сравнения стабилизированно35 го источника питания, который подключен к магнитоупругому преобразователю через инвертор.