Магнитоупругий датчик силы

фьеск-о тецт, тно .и 1) 58 ЕТЕН К. АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛ Дополнительное к авт. свид.вуЗаявлегзО 4,08,7 В (21) 232 ЭЭЗрисоединеннем эаявки51) М. К с о еоудвротвеннвФ номнтвСовета Мнннотров СССРво делаве нзобретеннйн открмтнй 23) Приоритет 43) Опубликов 25.11.77 Бюллет ования описания 3) УПК 5 Э 1.781(7) Заяви ИЙ ДАТЧИК СИ 4 МАГНИТО магбмот Свез СоеетеюаСвеетаемстмцесиннИЗОБ Изобретение относнгся к измерительной технике, а именно к области измерений усилий н веса, и может найти применение в устройствах автоматизации и контроля технологических процессов. на пример в автоматических дозаторах, конвейерных весах, весоизмерительных приборах.Известен магнитоупругий датчик силы, содержащий размещенные на магнитоироводе обмотк возбуждения и измерительную обмотку ). оНедостатком его является недостаточная точность измерения.аиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является магнитоупругий датчик силы, содержащий магнитопровод, е котором во взаимно перпендикуляр в ных плоскостях размещены отверстия с уложенными в них обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой Я .Недостатком этого латчика является невы. сокая точность измерения,Целью изобретения является повышението точности измерения за счет уменьшения погрешности измерения, вызванной магнитным гистерезисом.Достигается это тем, что в отверстиях нитопровода размещена лополнительная о 5 ка, соелиненная с источником переменного то. ка повышенной частоты, а к измерительной обмотке подключен фильтр-пробка, настроенный на частоту источника переменного тока повышенной частоты.На чертеже дана структурная схема предла. гаемого устройства.Магнитоупругий датчик силы солержит магиитопровод 1, в котором имеются отверстия 2 и 3, расположенные во взаимно перпенди. кулярных плоскостях. В отверстиях 3 разме. щена обмотка %, возбуждения, а в отвер. стиях 2 - измерительная обмотка %,. Дополнительная обмотка Ф,з расположена, например, в отверстиях 2. Обмотка возбуждения подключена к источнику 4 переменного тока основной частоты, а дополнительная обмогка к дополнительному источнику 5 переменного тока повышенной частоты, имеющему регулятор 6. Измерительная обмотка полсоелннена к измерительному прибору 7 через фильтр-пробку 8, настроенн на частоту дополнительного источника переменного тока. Буквой Р условно показана область приложения н направление действия ивмеряемой силы.Датчик работает следующим образом.Под действием переменного тока, циркулирующего по обмотке возбужления, в магии.Э 581392 4 СоставиМль В. Емельянов а Техред О Луговая Корректор Тираж О Подписное ИПИ Государственного комитета Совета Министров Г по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4 илиал ППП Патентэт г. Ужгород, ул. Проектная, едактор Болионов П. Макареви Заказ 4565/34ОНИ топроводе создается магнитное поле, вектор магнитной индукции которого повернут относительно плоскости измерительной обмотки на угол, зависящий от величины измеряемой силы так, что в измерительной обмотке наводится электродвижущая сила, пропорциональ. ная величине измеряемой силы. Под действием циркулирующего по дополнительной обкотке геременного тока в магнитопроводе возникает дополнительно магнитное поле повышенной частоты. Вариация значения ЭДС, возникаошй в измерительной обмотке под действием измеряемой силы, зависит от ширины статической и динамической петель магнитного гистерезиса, обусловленных отставанием магнитной индукции от напряженности поля при егоизменении, что происходит иэ-за явления магнитной вязкости и трения областей самопроизвольной намагниченности в магнитопроводе.Под дейс-.вием дополнительного поля повышенной частоты области самопроизвольной намагниченности находятся в непрерывном колебательном движении относительно среднего положения, определяемого только величиной измеряемой силы. Это равнозначно уменьшению магнитной вязкости и внутреннего трения и при определенных амплитуде и частоте дополнительного поля позволяет получить кривую намагниченности, эквивалентную безгистерезисной.Величина тока измерительной обмотки является мерой измеряемой с 11 лы и фиксируется измерительным прибором.Таким образом погрешность измерения силы из-за магнитного гистереэиса и неравнозначности магнитных свойств материала магьито. проводом силоизмерительного датчика зависит От аМПЛНтУДЫ ДоПОЛНИтЕ,ЗЬНттГО ПОЛЯ, УМЕНЬЦ 1 ающего последствия явления магнитного гисте.реэиса, и от добротности фильтра пробки, уменьшающего наводку в измерительную обмотку от тока дополнительной обмотки. Подбором па.раметров поля дополнительной обмотки можно уменьшить погрешность измерено л, обусловленную магнитным гистереэисом, до минимальной (О, - 0,2%) или провести подстройку нескольких датчиков на идентичность градуировочных ,1 в характеристик по параметру погрешность отмагнитного гистерезиса, что при их работе на один измер,тельный прибор позволяет уменьшить погрешность до 0,3 - 0,5%. формула изобретенцяМагнитоупругий датчик силы, содержащиймагнитопровод, в котором во взаимно перпендикулярных плоскостях размещены отверстия с уложенными в ннх обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой, отличатощийсн тем, Ю что, с целью повышения точности измеренияза счет уменьшения погрешности магнитного гистереэиса, в отверстиях магнитопровода размещена дополнительная обмотка, соединенная с источником переменного тока повышенной частоты, а к измерительной обмотке подклю- Ь чен фильтр-пробка, настроенный на частотуисточника переменного тока повышенной частоты.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1, Патент Франции202 о 47, кл6 01 . 1/00, 1970. 2. Гинзбург В. Б, Магнитоупругие датчи.ки. М Э ергия, 1970. с,4 б, рис. 2.