Тензорезисторный датчик силы

ОПИСАпИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик(23) ПриоритетОпубликовано 15 Л 182, Бюллетень Мо 42 1511 М. Кл. з С 01 Е 1/22 Государственный комнтет СССР яо делам нзобретеннй н открмтнйДата опубликования описания 1 Ы 132 ВСК Ъ- .ш Н.И.Володин, С.И.Девяткин, В.П.Карягин, И,ф.Морозкин,. А.В.Тертерашвили и В.И.Хабибулин с(54) ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ ДАТЧИК СИЛЫ Изобретение относится к иэмерительной технике и может быть исполь"зовано для изМерения силы.Известен тенэорезисторный датчиксилы,.содержащий торсионный упругийэлемент. с тенэорезисторами для измерения касательных напряжений, установленный на рхарикопоцшипниковую опоРУ и рычаг .11,Недостатком этого датчика является нескомпенсироЭанвый реактивныймомент в заделке торсиона, требующий.достаточно,прочного и жесткого креп",ления и наличие трения в шарикоподшипниковой опоре,: которое снижаетточность измеренйя.Наиболее близким по техничеекойсущноСти к изобретению являетея датчик, содержащий торсионный упругийэлемент с мостом тенэорезисторов исоединенные с упругим элементом силопередающие рычаги, один из которыхразмещен в центре, а.два другихна концах упругого элемента и связаны жесткой скобой 21.Однако известный датчик характеризуется недостаточным диапазоном измерения силы,Целью изобретения .является расин"оение диапазона измерения. Цель достигается тем, что на упругом элементе размещены дополнительные тенэореэисторы,. оси которых па"раллелъны его продольной оси, и дополнительныетензорезисторы подсоединены к.мостуосновных тензорезнсторотпричем жесткая скоба соединена с рычагами с возможностью перемецениявдоль их продольной .оси, а такжетем, что рычаги соединены с упругимэлементом с воэможностью поворота иФиксации относительно его продольнойоси.На .чертеже изображено предложенное 15 устройства.Датчик содержит центральный рычаг. 1 н рычаги 2, связанные между собойторсионным упругим элементом 3 стензорезисторами 4 для измерения 20,касательныхнапряжений, жесткую скобу5, связанную с рычагами 2. На стержне дополнительно укреплены тенэорезисторы б для измерения нормальныхнапряжений от изгиба с осью чувстви тельности вдоль оси стержня. Тензо:резисторы 4 и б соединены в мост, ажесткая скоба 5 крепитсяк рычагам 2с воэможностью перемещения вдоль ихпродольной оси, рычаги 2 могут бытьсоединены с упругии элементом 3 по974153 формула изобретения Составитель В.Годзиковдактор А.Гулько Техред М,Гергель кий Корректор С.Шекма. Заказ 8680/56 Тираж 887 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушсно Подета СССРрытийя ваб., д,4/Фещ вфилиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 средством, йапример, шлнцевого соединения.Датчик работает следующим образом.Измеряемая сила Р передается на стержень через рычаги 2 с помощью 5 жесткой скобы 5 и через центральную опору. Под действием нагрузки на стержне возникают нормальные (от изгиба) и касательные (от кручения) напряжения. 30Для увеличения диапазона измерения в сторону больших сил необходимо уменьшить плечи рычагов 2, это достигается смещением жесткой скобы 5 вдоль продольной оси рычагов 2 либо поворотом рычагов 2 и центрального рычага 1 относительно друг друга на некоторый угол.Использование одновременно двух видов деформации позволяет расширить диапазон измеряемьцс сил, перекрываемых одним типоразмером датчика. 1. Тензорезисторный датчик силы, содержащий торсионный упругий элементФ с мостом тензорезисторов и соединенные с упругим элементом силопередающие рычаги, один из которых размещенв центре, а два других - на концахупругого элемента и связаны жесткойскобой, о т л и ч а,ю щ и Я с я тем,что, с целью расширения диапазонаизмерения, на упругом элементе размецены дополнительные тензорезисторы,оси которых параллельны его продоль"ной оси, и дополнительные тензорезисторы подсоединены к мосту основныхтензорезисторов в мост, причем жесткая скоба соединена с рычагами с воз.можностью перемещения вдоль их продольной оси,2. Датчик по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что рычаги соединеныс упругим элементом с возможностьюповорота и фиксации относительноего продольной оси,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США В 3103984,кл. 177-211, опублик. 17,09.63. 2. Патент США 9 3707076,кл. 73-141 А опублик. 26,12,72 (про" тотип).