Устройство для измерения силы

(594 0 01 Ь 1/1 Р) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСН ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Южное отделение ордена Октябрьской Революции всесоюзного государственного цроектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) В,С,Молодцов и М.М,Середин (53) 531781(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР У 387231 кл, О 01 Ь 1/12, 1970.Авторское свидетельство СССР У 454434,кл. О 01 Ь 1/2, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ (5) Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения усилий. Устройство содержит магнитоупругий датчик 4 силы, первичная обмотка.,801280348 А 1 которого через резистор 2 подключена к источнику 1 синусоидального напряжения. К вторичной обмотке его подсоединен первый блок 5 выделения амплитуды сигнала, а второй блок 6 соединен с датчиком 3 тока, Резистор 2 подбирается из условия, что его сопротивление на порядок превышает суммарное сопротивление первичной обмотки датчика 4 силы и датчика 3 тока, обеспечивая синусоидальный характер протекающего тока. Использование блоков 5 и 6 выделения амплитуды сигнала позволяет измерять мгновенные значения напряжения вторичной обмотки датчика 4, а введение дели-теля 7 напряжения исключает необходимость поддерживать в сердечнике датчика 4 постоянное значение индук Сев ции при изменении действующего на него усилия, 2 ил.ю280348 Н = Н зпд 1,/. ИЬИН тпрр Изобретение относится к приборостроению и может бьть использовайопри измерении усилий,Цель изобретения - повышение точности измерения усилий, 5На фиг,1 изображено устройстводля иэмерения усилий; на Фиг,2 - осциллограммы напряженности магнитногополя датчика и ЭДС, наведенной в еговторичной обмотке,10Устройство для измерения усилийсодержит источник 1 синусоидальногонапряжения, резистор 2, датчик 3 тока, магнитоупругий датчик 4 силы,два блока 5 и б выделения амплитуды,делитель 7 напряжения и измерительный прибор 8, Источник 1 синусоидального напряжения через резистор 2и датчик 3 тока подключен к первичной обмотке датчика 4 силы. Вход20одного блока 6 выделения амплитудыподключен к выходу датчика тока, авход другого - к вторичной обмоткедатчика силы выходы блоков 6 выделения амплитуды подключены к соответствующим входам делителя 7 напряжения, квыходу которого подключен измерительный прибор 8. Сопротивление резистора 2 выбирается таким образом, чтобы оно не меньпе, чем на порядок превышало суммарное сопротивление первичной обмотки датчика 4 силы и датчика 3 тока.При этом в первичной обмотке датчика 35 4 силы обеспечивается синусоидальный характер протекающего така, а следовательно и напряженность магнитного поля Н в магнитопроводе датчика также имеет синусоидальную форму, 40 Электродвижущая сила (ЭДС),е, наводимая на вторичной обмотке датчика,описывается выражениемаУ аВ 45е = - - =-МБ -а агде - потокосцепление вторичнойобмотки;,У,Б - число витков вторичной обмотки и сечение магнитопровода;В - чндукция магнитного поля,Индукция В связана с напряженностью Н 2С учетом выражений (1) и (2) можно записать выражение для ЭДСе = -Б(рд- + Нд-") , (3) Ток в первичной обмотке, а следовательно, и напряженность магнитного поля в датчике изменяются по синусоидальному закону где Н - амплитуда напряженности;о 3 - круговая частота;- время процесса.Поэтому ЭДС достигает максимального значения в точке перехода величины Н через нулевое значение при наибольшей скорости изменения Н,В результате для модуля амплитуды ЭДС Е, из выражения (3) получаем, выражение,.К=1,2 п 1=0+КЯ (4) Из выражения (4)Ер=к - иНгде К = ЧБи) - коэффициент пропорциональности,Измерение значенияпроизводитсятолько в определенных временных точках, благодаря чему достигается однозначность зависимости измеренногозначенияот приложенного усилия иповьппается точность устройства дляизмерения силы.Таким образом, применение блокавыделения амплитуды сигнаЛа для измерения мгновенного значения напряже"ния вторичной обмотки датчика, а неинтегрального значения, как в устройстве по известному способу, обеспечивает повьппение точности устройства,а наличие делителя напряжения позволяет пользоваться одной зависимостью Р = Г(р), а не семейством зависимостей Р = Г(Н) при различных значениях В, вследствие чего отпадает необходимость подцерживать в сердечникедатчика постоянное значение индукциипри изменении усилия,Формула изобретения(2) где ( - магнитная проницаемость материала, из которого изготовлен датчик,55 Устройство для измерения силы, содержащее магнитоупругий датчик силы, в цепь первичной обмотки которого, подключенной к источнику синусоидального напряжения, включен датчик тока,3 12803484а к вторичной обмотке подключен изме- к выходу датчика тока, а вход друго-, рительный прибор, о т л и ч а ю щ е - го - к вторичной обмотке датчика сие с я тем, что, с целью повышения лы, выходы блоков выделения амплитуточности, в него введены два блока ды подключены к соответствующим вховыделения амплитуды сигнала и дели дам блока деления, к вьиоду тель напряжения, причем вход одного которого подключен измеритель.- блока выделения амплитуды подключен ный прибор. иг Родин СоставительТекред В.Кад едактор Т.Парфе Эрдейи оррект 049 Зак Тираж 7 ВНИИПИ Госу по делам 113035, МоскваПодписноественного комитета СССРбретений и открытий