Датчик силы

(51)5 0 01 1 1/2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И(56) Патент Нидерл кл, 801 1 1/26, 19Авторское сви М 1384970, кл, О 0 54) ДАТЧИК СИЛЬ ГОСУДАРСТВЕННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР 21) 4769215 (22) 30,10.89 (46) 23.06,92 (71) Одесск 72) В,Е, Мо и А.И. Крае (53) 531.781 57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использована для измерения с высокой точностью знакопеременных сил малого номинала. При измерении, например, сжимающей силы, приложенной к силовводящей части 1, упругие элементы 2, 9 и 11, находящиеся в статически напряженном состоянии, частично разгружаются, а упругие элементы 3, 5 и 7 частично догружаются, в результате чего тензорезисторы 6 и 8 испытывают приращение деформаций растяжения, а тензорезисторы 10 и 12 - деформаций сжатия, 1 ил.1742647 55 Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения с высокой точностью сил малого номинала, в том числе и знакопеременных,Известно измерительное устройство, в котором два тензо резисторных датчика сжатия поджаты с помощью стяжных шпилек к силовоспринимающей плите с усилием не менее половины от номинального,Недостатками устройства .являются многодеятельность, громоздкость конструкции, уменьшение коэффициента передачи, чувствительность к холодной ползучести элементов конструкции,Известен датчик силы, в котором два упругих элемента с изгибаемыми несущими частями стянуты по опорным поверхностям с помощью гайки и корпуса, а их силовоспринимающие части оперты на торцы буртика силовводящей части, При этом тензорезисторы размещены на цилиндрических поверхностях выступов изгибаемых частей упругих элементов и усилие предварительной затяжки составляет более половины номинального,Недостатки известного датчика - снижение коэффициента передачи, нечувствительность к холодной ползучести силонагруженных элементов, удобство настройки датчика.Целью изобретения является повышение чувствительности за счет увеличения жесткости при измерении знакопеременных усилий,Указанная цель достигается тем, что в датчик силы, содержащий размещенные в корпусе с защитной мембраной два предварительно сжатых упругих элемента, силовводящий элемент и тензорезисторы, введены четыре предварительно растянутых попарно в противоположные стороны упругих элемента, соединяющих силовводящий элемент с корпусом, на которых размещены тензорезисторы.Представлена конструкция датчика, Датчик включает силовводящую часть 1, к центральной части которой поджаты с предварительным натягом упругие элементы 2 и 3, Силовводящий элемент 1 соединен с корпусом 4 при помощи четырех предва 5 10 15 20 25 30 35 40 50 рительно растянутых попарно в противоположные стороны упругих элемента 5, 7, 9 и 11 с размещенными на них тензорезисторами 6, 8, 10 и 12. Так как упругий элемент 3 упирается в донную часть корпуса 4, то упор упругого элемента 2 в донную часть нажимной шайбы 13 с последующей фиксацией с помощью стопорного кольца 14 обеспечивает заданную статическую напряженность упругих элементов 2 и 3.Датчик работает следующим образом, При измерении сжимающей силы Р, приложенной к силовводящей части 1, упругие элементы 2, 9 и 11, находящиеся в статически напряженном состоянии, частично разгружаются, а упругие элементы 3, 5 и 7 частично догружаются, В результате тензорезисторы 6 и 8 испытывают приращение деформаций растяжения, а тензорезисторы 10 и 12 - приращение деформаций сжатия.При измерении растягивающей нагрузки Р рапгружаемые и догружаемые упругие элементы меняются местами и, как следствие, изменяются знаки приращения деформаций на тензорезисторах, Поэтому датчик позволяет реализовать схему полного электрического моста с четырьмя активными тензорезисторами,В предлагаемой конструкции датчика основные упругие элементы работают на изгиб, а тензорезисторы работают в режиме растяжения с направлением перемещений вдоль линии действия измеряемой силы, что позволяет резко ограничить эти перемещения и тем самым повысить чувствительность за счет увеличения жесткости при измерении знакопеременных усилий.Формула изобретения Датчик силы., содержащий размещенные в корпусе с защитной мембраной два предварительно сжатых упругих элемента, силовводящий элемент и тензорезисторы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности за счет увеличения осевой жесткости при измерении знакопеременных усилий, в него введены четыре предварительно растянутых попарно в противоположные стороны упругих элемента, соединяющих силовводящий элемент с корпусом, на которых размещены тензорезисторы.