Устройство для измерения усилий

(61) Зависимое от ав идетельства(51) М. Кл, б 011 11 аявлено 22,01.73 21) 1873113/18 присоединением заявк Государственный комитет Совета Министров СССР) УДК 531.781(088.8) 5.01.75. Бюллетень публикован по делам изобре и открытий та опубликования описания 18.03,7 Авербух, Ю. Б, Хасда(71) Заявитель 5 Прр 11 б 1 гЯОЙСТВО Д МЕРЕН ИЯ УСИД те У= ЬУ эффициент пе масштабног ратнои связи обраочника с помощью ст 2 Л с -- Фст В+2(72) Авторы изобретения В. ф. Могильчак,Изобретение относится к силоиз мери льной 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 величиныего питающего напряжения путем добавленияк начальному напряжению, не изменяющемуся в процессе измерения, составляющей, про 5 порциональной выходному сигналу преобразователя.Преобразователь 1 питается от инвертора 8,который подключен к выходу источника 6.Последний содержит источник эталонного нао пряжения У 0, формируемого стабилитроном9, схему сравнения на транзисторе 10 и регулирующий элемент 7,Переменное выходное напряжение преобразователя 1 подается на вход измерительной5 схемы 2, которая предназначена для преобразования переменного напряжения в постоянное Уь в требуемом масштабе. Выходноенапряжение масштабного звена 3 пропорционально напряжению УьО звена.В источнике 6 сигнал озован напряжением Уст иделителей Ль Р 2(6) ираж 90 Заказ 603/3 Изд.33 одписное И Типография, пр. Сапунова,Гак как в компенсационном стабилизаторсподдерживается постоянство напряженийО -ОС + И (3) с точностью до падения напряжения на эмиттер-базовом переходе транзистора, с учетом уравнения (2) можно записать, чтоц=ц, - Ы 1, = Р, (4) Напряжение питания Умагнитоупругого преобразователя 1 пропорционально напряжению питания Уст инвертора 8.л -ст - (0ь)Т где р - коэффициент передачи инвертора.Статическая характеристика магнитоупругого преобразователя трансформаторного типа является нелинейной в функции приложенного усилия Я. В общем виде характеристика преобразователя вместе с линейной измерительной схемой определяется дробно-рациональной функциейаУЩ ал (Уо - УБ) О (7)т (1+ сЯ) где а - масштабный множитель, учитывающий крутизну характеристики преобразователя и зависящий от конструкции магнитоупругого преобразователя, измерительной схемы;С - коэффициент, учитывающий нелинейность характеристики магнитоупругого преобразователя, зависящий от конструкции и материала магнитопровода.Обозначив через5 а= (8)Т и разрешая выражение (7) относительно Уь,получают10аУД(9)1+(с+ Ц) Р Если установить коэффициент передачимасштабного звена таким, что то напряжение на выходе измерительной схемы будет линейно связано с приложенным к магнитоупругому преобразователю усилиемУ,=арф (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 стабилизированно го источника питания, который подключен кмагнитоупругому преобразователю через инвертор.