Устройство для измерения крутящего момента

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснубпмк

<и>857750 (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15,08.79 (21) 2809524/18-!О с присоединением заявки М (28) Приоритет (5! )М. Кл.

G 01 L 3/10

Эсумрстааввык кеантет

CCCP

° в ааааа кзебратеякк в етармтвй (53) УДК 531. .781 (088.8) Опубликовано 23.08.81. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 23.08.81 (72) Авторы изобретения

Б. К. Куприк, А. И. Двойниченко и В. Н. Козявкин (7 I ) Заявитель

1 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента на вращающихся и неподвижных валах.

Известный измеритель крутящего момента, содержащий торсиоиный валик, преобразователь угла скручивания торсионного валика в электрический сигнал и регистрирующее устройство (1) .

Наиболее близким по технической . сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для измерения крутящего момента, содержащее сельсин-датчик и селъсин-приемник, роторы которых связаны посредством торсиона, и генератор гармонических сигналов (2) .

Недостатком таких устройств является низкая точность измерения, обусловленная нелинейностью выходного сигнала.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в уст ройство введены сумматор, три выпрямителя и последовательно соединенные генератор тое угольного напряжения, ограничитель, модулятор и фильтр, причем вход первого выпрямителя и статорная обмотка сельсина-датчика связана с выходом генератора гармонических сигналов, вход второго выпрямителя — со статориой обмоткой сельсина-приемника, вход ° третьего выпрямителя — с выходом фильтра, а выходы вьптрямителей соединены с соответствующими входами сумматора, при этом выход первого выпрямителя связан с модуля.

10 тором, а выход сумматора соединен с ограничителем.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — эпюры сигналов узлов схемы.

Устройство для измерения крутящего момента содержит генератор 1 гармонических сигналов, питающий статорную обмотку сельсина-датчика (СД) 2 и первый выпрямитель

3. Ротор СД механически связан с ротором © сельсина-приемника (СП) 4 посредством торсиона 5. Угол закрутки торсиона прямо пропорционален крутящему моменту, который необходимо измерить.

857750

03 =2Км 0,мй), 20 Ъ 1 5 4 1 -Т

Роторные обмотки СД и СП соединены между собой. Статорная обмотка СП соединена со вторым выпрямителем б, выходной сит нал которого, без учета масштабных коэффициентов, равен

О„= „со 1К Л МЮ1, I где Eg — амплитуда напряжения генератора f;

Q($) — крутящий момент;

К - — масштабный коэффициент торсиона.

Выходы выпрямителей 3 и 6 соединены с двумя -входами трехвходового сумматора 7, выход которого соединен с выходом 8 устройства и входом ограничителя 9, к другом входу которого подключен генератор 10 zpeугольного напряжения с постоянными частотой и амплитудой. Ограничитель 9 соединен через модулятор 11, фильтр 12 первой гармоники и третий выпрямитель 13 с третьим входом сумматора 7. Другой вход модулятора 11 соединен с выходом первого выпрямителя 3.

На выходе ограничителя 9 получается напряжение U < в виде симметричной трапеции с амплитудой 0 (фиг. 2). где U — напряжение на выходе сумматора

7;

Ц вЂ” напряжения на выходах выпрямителей 3 и 13.

Модулятор 11, выполненный как определитель знака производной сигнала U, вырабатывает знаконеременные импульсы длительностью и амплитудой, прямопропорциональной напряжению 0 4 (фиг. 2), Фильтр 12 выделяет первую гармонику из выходного напряжения модулятора 11 Ц6, а выпрямитель

13 ее выпрямляет. Так как величина длительности Г описывается выражением где Q — амплитуда импульсов генератора

10, 4

1 — период импульсов генератора 10, то напряжение на выходе выпрямителя 13 прямо пропорционально ц = — (I-GQ5+4 ))2 4 U>

В )т что при достаточно большом коэффициенте сумматора 7 позволяет получить на выходе устройства сигнал где K — масштабный коэффициент.

15 Использование устройства позволяет повысить точность измерения крутящего момента за счет выпряйления шкалы устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего моь мента, содержащее сельсин-датчик и сельсинприемник, роторы которых связаны посред25 ством торсиона, и генератор гармонических сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введень1 сумматор, три выпрямителя и последовательно соединенные генератор треугольного напряжения, ограничитель, модулятор и фильтр, причем вход первого выпрямителя и статорная обмотка сельсина-датчика .связаны с выходом генератор.. гармонических сигналов, вход второго выпрямителя — со статорной обмоткой сельсина-приемника, вход третьего выпрямителя — с выходом фильтра, а выходы выпрямителей соединены с соответствующими входами сумматора, при этом выход первого выпрямителя связан с моду40 лятором, а вы.-.од сумматора соединен с ограничител ем.

Источники ииформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР No 175275, кл. G 01 1 3/10, 14.08.64.

2. Авторское свидетельство СССР М 102332, кл. G 01 1 3/10, 17.12.54 (прототип) .

857750 иг.

Составитель Г. Целибеев

Техред М. Коштура Корректор:C. Корниенко

Редактор Н. Рогулич

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

Заказ 7226/67 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СС Р ло делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5