Тензометрический преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ 679825К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалнстическикРеспублик(51)М. Кл.2 6 01 Ь 1/22 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 150879. Бюллетень М 30 Дата опубликования описания 15,08.79 В. И. Печу к, Г. П. Таратухина, В. Е. Крючко и А.Ф.Очеретович(72) Авторы изобретения Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС(54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения веса, усилия и других механических величин.Известен силоиэмерительный датчик, в котором бесклеевые тензорезисторы сжатия и растяжения закреплены на стойках, расположенных по окружнос-" тям разных диаметров с двух сторон упругого элемента, выполненного в виде диска 11.Этот датчик обладает недоетатком, заключающимся в том, что в нем тенэореэисторы сжатия и растяжения имеют разное реактивное сопротивление, что приводит к погрешности измерения при питании измерительного моста переменным током и нелинейности измерительной характеристики.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является тензометрический преобразователь, содержащий упругий элемент в виде пластины с силовоспринимающей частью и стойки для бесклеевых тензорезисторов сжатия и растяжения, расположенные с двух его сторон по окружностям одинаковых диаметров 21,В этом преобразователе реактивные сопротивления тенэореэисторов одинаковые и точность его при питаниипеременным током больше.Однако его измерительная характеристика также нелинейна. Это обуслов"лено тем, что бесклеевые тензорезисторы сжатия имеют меньшую, чем тен-,зореэисторы растяжения, область линейной деформации, и поэтому при одинаковой величине их относительныхдеформаций, что осуществляется в известном преобразователе, его характеристика в диапазоне измерения нелинейная,Целью изобретения является повышение точности измерения за счет линеаризации характеристики преобразователя.Цель достигается тем, что в предлагаемом преобразователе отношениерасстояния от поверхности пластиныдо среднего витка тензореэистора сжатия к расстоянию от поверхности пластины до среднего витка тензореэистора растяжения выбрано в пределах0,65-0,85.На фиг. 1 представлен пример конструктивного выполнения тензометрического преобразователя, на фиг. 2схема деформации тензорезисторов приприложении измеряемого усилия.679825 дЕ, Е, Е,Е - с Р Формула изобретения Составитель И.Па Техред Л, Алферов орре ктор О, Бил актор И.Юубина 8/36 Тиоаж 1090 ИПИ Государственного ко о делам изобретений и о Москва, Ж-ЗБ, Раушская исное аказ тета СССРрытий ППППатент, г. Ужгород, ул, Проектна Ф Преобразователь (фиг.1) состоитиз упругой пластины 1 (силовоспринимающей частью 2, стоек 3, тензорезисторов сжатия 4 и тензорезисторов растяжения 5. На фиг. 2 обозначено:р - измеряемое усилие, 1 в диаметрокружности расположения стоек 3,- расстояние от поверхности пласстины 1 до среднего витка тенэореэис 1 оров сжатия 4, й р - расстояние отповерхности пластины .1 до среднеговитка тенэорезисторов растяжения 5,ЬЕ и ЬЕР - величины, равные изменению радиуса средних виткоВ тензореэисторов сжатия и растяжения соответственно.Тензорезисторы сжатия и растяжения намотаны на стойках, расположенных с разных сторон упругого элемента по окружностям одинаковых диаметров и имеют одно и тоже число витков.Тенэорезисторы сжатия 4 располо Ожены ближе к пластине 1, чем тенэоюезисторы растяжения 5.Преобразователь работает следующим образом.При приложении усилия р к силовоспринимающей части 2 пластина 1 прогибается, нижние стойки 3 расходятся,растягивая, намотанные на них, тенэореэисторы растяжения 5, верхниестойки 3 сближаются, уменьшая первоначальное натяжение размещенных наних тенэореэисторов сжатия 4, Тенэореэисторы растяжения 5 находятся набольшем расстоянии от пластины 1,чем тензорезисторы сжатия 4. Поэтомупри одном и том же угле отклонениястоек 3 деформация тензорезисторовсжатия 4 всегда будет меньше деформации тензореэисторов растяжения 5,т.е. ЪЕс с дЕР.Выходной сигнал датчика пропорционален сумме относительных деформацийтензорезисторов сжатия и растяжения. Так как базы тензорезисторов (диаметры окружности Е) одинаковы, то отношение их относительных деформаций равно отношению расстояний их средних витков до поверхности пластины, т,е. Поскольку линейный участок деформации тензореэисторов сжатия в 0,65- 0,85 раз меньше, чем у тензорезисторов растяжения, то выбрав величину отношения Ьс:ЬР в пределах 0,65-0,85, можно обеспечить линейность иэмери" тельной характеристики преобразователя во всем диапазоне измерения и тем самым повысить точность измерения. Тензометрический преобразователь, содержащий упругий элемент в виде пластины с силовоспринимающей частью и стойки для бесклеевых тенэорезисторов сжатия и растяжения, расположенные с двух его сторон по окружностям одинаковых диаметров, о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что, с целью повышения точности за счет линеаризации хаРактеристики преобразователя, в нем отношения расстояния от поверхности пластины до среднего витка тензорезистора сжатия к расстоянию от поверхности пластины до среднего витка тензорезистора растяжения выбрано в пределах 0,65-0,85.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР 9424025, кл. С 01 Ь 1/22, 1972,2, Авторское свидетельство СССР, 9322673, кл. С 01 Ь 9/06, 1970 (прототип).