Потенциометрический датчик веса

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СФ 03 СфветснняСфцналнстнчесн наРеслублнн(5)М. Кл. С 01 С 9/00 Гесумрстаевкнй кееювтет СССР ае. мвен кмретеккХ и еткрнтиХОпубликовано 07,03.835 юллетень М 9 Дата опубликования описания 07.03.83 72) Авторизобретен и А. Захаров 1) Заявитель 54) ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ВЕС получение сиго сумме двух ведены элек я щетка с 3 м электром дополнитель установле возможно итель на оси чальном и сно ная ииены с поминаю олнительнаяходом датчик и соедиерез зааления.зана схе щие сопрот На чертеже .пок гаемого датчика. Датчик состоит мембраны 2 со што щей с корпусом пр 3 связан с основн циометра 5,закреппредл из корпу ом 3 обр емный узе й щеткой енной на а об об з за азуюл, Шток4 потенИзобретение относится к весоизмерительной технике и может бытьиспользовано, в частности, в системах определения положения центратяжести самолетаИзвестны датчики нескольких типов (тензорезисторные, индуктивные,емкостные и т.п.) 1.1 1Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности .является 1 Одатчик веса, содержащий потенциометри основную щетку, укрепленную на осии связанную через шток с мембранойдавления,Датчик такого типа вызывает на выходе сигнал, пропорциональный воздействующему весу 2 ).Однако для получения и нформаци иизменении веса сигнал датчика неходимо дополнительно обрабатывать оапоминать первоначальное значение,поминать второе значение и сравнивать эти значения сигналов). Цель иаобретениянала, пропорциональнозначений веса.Для этого в датчикромагнит, дополнителькрещенным:на ней якорнитХ, фрикционный торной щетки и толкательный на основной щеткестью перемещения дополщетки, укрепленной свосновной щетки применении давления и3Дополнительная щетка 7 установлена на той же оси 6, но имеет сво"бодное вращение. Через фрикционныйтормоз 8 дополнительная щетка 7 связана с корпусом 1,На основной щетке 4 установлентолкатель 9. На дополнительнойщетке 7 установлен якорь 1 О электромагнита 11, закрепленного на корпусе 1 датчика.Основная 4 и дополнительнаящетки соединены с выходом датчикачерез балансирующие сопротивления12 и 13,Устройство работает следующим образом.В начале цикла измерения выдается сигнал на электромагнит 11 датчикав результате чего происходит втягивание якоря 1 О, укрепленного на дополнительной щеткедатчика, так что щетка 7 поворачивается до упора йа толкатель 9установленный на основной щетке 4.Затем сигнал снимается с электромагнитов 11 и подает сигнал в систему изменения давлений на увеличениедавления в амортизаторах, Давлениев амортизаторе повышается до техпор, пока не преодолеет суммарнойвеличины нагрузки на амортизатор исил трения в нем. После этого поршеньамортизатора стронется и изменениеобъема амортизатора компенсируетрост давления. Максимальное давлениев амортизаторе Р, соответствующее моменту трогания поршня, равное Е+Рр (1)5где Г - нагрузка на амортизатор;К - сила трения;5 - площадь поршня амортизатора.При росте давления мембрана 2 датчика через шток 3 перемещает щет,ки 4 и 7 до максимальной величины , соответствующей давлению Р.Затем снимается сигнал увеличениядавления и подается в систему изменения давлений сигнал на уменьшение давлений В амортизаторах.Давление в амортизаторе понижается до тех пор, пока нагрузка наамортизатор не станет больше суммысилы, развиваемой давлением в амортизаторе, и силы трения.После этого поршень амортизатора стронется и изменение объемаамортизатора будет компенсироватьспад давления,4Минимальное давление.в амортиза-торе Рп, соответствующее моментутрогания поршня, равнон Г-Гюее те фв(2)5 При спаде давления мембрана 2датчика через шток 3 перемещаеттолько основную щетку 4 потенциометра 5 до минимальной величины,а дополнительная щетка 7 удерживается фрикционным тормозом 8 в положении, соответствующем Р , так какщетка 7 имеет свободное вращение относительно щетки 4, а толкатель 9перемещает щетку 7 только при увеличении давления.На этом цикл изменения давленийааканчиввется и получается, что наосновной щетке 4 будет сигнал, пропорциональный Р", а на дополнительной щетке 7 - сигнал, пропорциональный Р.Балансирующие сопротивления 12 и13 обеспечивают режим генератора тока на выходе датчика, т.е, чтобы выходной ток и напряжение цатчика былй пропорциональными сумме сигналовс обеих щеток, т.е. где 1 - коэффициент пропорциональности,Складывая правые и левые части равенств (1) и (2), получают равенствоИ В 2 ГР+Р5 Это означает, что выходной сигнал 40 с датчика пропорционален только нагрузке на амортизатор и не содержитошибки трения2 КГ.ЬИХ45 Формула изобретения Потенциометрический датчик веса содержащий потенциометр и основную щетку, укрепленную на оси и связанную через шток с мембраной давления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения сигнала, пропорционального сумме двух значений веса, в него введены электромагнит, дополнительная щетка с закрепленным на ней якорем электромагнита, фрикционный тормоз дополнительной щетки и толка5 1002846 б тель, установленный на основной щет- Источни ки и нформации, ке с возможностью перемещения допол- принятые во внимание при экспертизе нительной щетки, укрепленной свободно на оси основной щетки при началь, Щедровицкий С. П, Техника иэном изменении давления, причем основ. ь мерения массы. М., Стандартиздат, ная и дополнительная щетки соединены 1961, с. 191. с выходом датчика через балансирую-2. Патент США М,3802523, щие сопротивления. кл. С О 1 С 19/02, 1970 (прототип),1 Составитель В, МитряРедактор А, Шандор. Техред А,Ач орректор Й. Ш ж 64 ого ко ений иРауш Тир осударствен елам изобре Москва, Ж1/20 ИИПИ писное.Зака тета СССР ткрытий ая наб.,1303 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4