Устройство для измерения усилий

 

<11>847086

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63} Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 10.10,79 (21) 2825376/18-10 (51)М. Кл.3

G 01 Ь.1/24

В с присоединением заявки Нов (23) Государствениый комитет

СССР по аелам изобретевий и открытий приоритет

Опубликовано 150781, бюллетень Hо 26 (53) УДК 531. 781 (088.8) Дата опубликования описания 150781

В,Е.Евдокимов, Ю.Н.Кликушин и Э.A.Êóäðÿøoí

-1,, 1"Ф ф, al, 4 (1

j ,цщ:титут . (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина политехническ им. М.И.Калинина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

Иевестно также устройство, содержащее источник света, поляризатор, фотоупРугий элемент, бианализатор и дваикайала .измерения, включенных по диференциальной схеме. В этом устройстве устранено влияние параметров приемников излучения на результат измерения 121 .

Однако влияние интенсивности источника света также снижает его точность измерения.

Цель изобретения — повышение мощности измерения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано нри измерении силы, деформации и других механических параметров.

Известны фотоупругие динамометры, функциональная схема которых основана на прямом измерении интенсивности света на выходе поляризационнооптической системы с помощью фотоприемников (13.

Недостатком этих устройств являет ся малая точность, что.обуслоВлено зависимостью его выходного сигнала от параметров источника света и.фотоприемника.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два умножителя, сумматор, вычитатель, дифференциальный усилитель и источник опорного напряжения, при этом один иэ входов каждого умножителя соединен с выходом бианализотора, вторые их входы подключены к выходам сумматора и вычитателя, а выходы умножителей подключены ко входам дифференциального усилителя, выход которого соединен с одними входами сумматора. и вычитателя, вторые входы которых подключены к источнику опорного напряжения.

На фиг.1 а представлен пример выполнения схемы устройствами на фиг.1б пример выполнения схемы электронного преобразователя с фотодиодами.

20 Схема состоит из источника 1 света, поляризатора 2, фотоупругого элемента 3, бианализатора 4, двух ум- . ножителей 5, сумматора 6, вычитателя 7; дифференциального усилителя 8, и источника 9 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Световой потокФо от источника 1 света проходит через поляризатор 2, ЗО фотоупругий элемент 3 и бианализд847086 тор 4, где расцепляется на два луча Ф„ и ф2, интенсивность которых в . зависимости величины измеряемой силы F определяется следующими соотношениями

Ф„=фф i n k< F, Ф =ф„со s )с, Г, (1) где ko -коэффициент преобразования фотоупругого элемента .3.

Эти сигналы умножения в умножителях 5 на сумму или разность опорного сигнала Е и выходного сигнала усили теля 8.

На входах усилителя 8 действуют следующие сигналы

U„ -К„ Ф„ (Е-U<» ); 2Ф2 (Е+0Ьь!х) {2)

Так как выходной сигнал дифференциального усилителя 9 равен

"Еых (U„U2 ) "ж (3) где Езс -его коэффициент усиления, то. решая совместно уравнения (2) и (3) ! относительно Ug«< при k„ k2 полу чим

{4) о

Практически всегда k ФоЬ 1, поэтому выходной сигнал устройства-равен !

0, l = E соз2 с0 . (5)

Как следует из равенства (5), выходной сигнал устройства не зависит от интенсивности источника света и коэффициентов преобразования умножителей, что и обуславливает достижение поставленной цели.

На фиг.1б представлен пример выполнения электронного преобразователя устройства с использованием фотодиодов в качестве умножителей 5.

Устройство с этиМ преобразователем работает аналогично описанному выше и по точностным.показателям эквивалентно ему.

Формула изобретения

Устройство для измерения усилий, содержащее последовательно расположенные источник. света, поляризатор, фотоупругий элемент и бианализатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измерения,.

15 в него введены два умножителя, сум- матор, вычислитель, дифференциальными усилитель и источник опорного напряжения, при этом один из входов каждого умножителя соединен с выходом щ бианализатора, вторые их входы подключены к выходам сумматора и вычи- тателя, а выходы умножителей подключены ко входам дифференциального усилителя, выход которого соединен с одними входами сумматора и вычитателя, вторые входы которых подключены к источнику опорного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .Р 479010, кл. G О1 L 1/24, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 522425, кл. G 01 L 1/24, 1976 (прототип).

847086

Составитель И;Панин

Редактор Т.Парфенова Техред T,Ìàòî÷êà Корректор Л.Иван

Заказ 5468/64 Тираж 90 7. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутаекая наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4