Тензорезисторный преобразователь перемещений

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (И 147445 4 С 01 В 7/1 ПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(57) Изобретен рительной техн твам измерения изобретения - расширенном ди е относится измек средс- Цель ке, а имени перемещений овышение точности впазоне измерений пуГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЬП ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ тем получения кусочно-линейной функции преобразования с двумя коэффициентами чувствительности. Для этогочувствительный элемент выполнен ввиде пары упругих элементов - деформационного кольца 5, закрепленногона недеформируемом корпусном элементе 1, и пластины 6, закрепленной наштоке 2, свободно перемещающемсявнутри деформационного кольца 5, иопирающейся на внутреннюю поверхностьдеформационного кольца 5, а тензорезисторы 7-14, наклеенные симметрично на деформационном кольце и на пластине, включены в общую мостовую измерительную схему. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения паремещений.Цель изобретения - повышение точ 5 ности в расширенном диапазоне измерений путам получения кусочно-линейной функции преобразования с двумя коэффициентами чувствительности,На чертеже показан праобразователь,10 общий вид.Преобразователь состоит иэ жесткого недеформируемого корпусного элемента 1, в направляющем отверстии которого размещен с воэможностью 15 возвратно-поступательного движения шток 2, снабженный упором 3 и на котором соосно установлена пружина 4 сжатия, один конец которой жестко закреплен на упоре 3, а второй - на корпусном элементе 1, Чувствительный элемент преобразователя выполнен в виде упругого деформационного кольца 5 и упругой пластины 6 с центральным отверстием. Деформационное кольцо 5 25 закреплено на корпусном элемента 1 и имеет два сквозных отверстия, со осных направляющему отверстию корпусного элемента 1 и центральному отверстию пластины 5, через которые. 30 проходит шток 2. Пластина 6, мини- мальная жесткость которой меньше жесткости деформационного кольца 5 и в плоскости минимальной жесткости которой лежит ось штока 2, симметрично и жестко закреплена на штоке 2 и опирается своими краями на внутреннюю поверхность деформационного кольца 5. Тензорезисторы 7-10 наклеены симметрично на рабочие поверхности плас- щ тины 6 в плоскости ее минимальной жесткости вблизи штока 2, а тензорезисторы 11-14 наклеены на деформационном кольце 5 в окружном направлении в точках, лежащих на оси дефор мационного кольца 5, перпендикулярной оси штока 2. Все тензорезисторы включены в общую мостовую измерительную схему.Преобразователь работает следующим образом.Свободным концом шток 2 вводят в контакт с объектом измерений и закрепляют преобразователь, жестко фиксируя положение корпусного элемента 1, например, с помощью захватов неподвижного штатива (не показан), Перемещения объекта передаются штоку 2, в результате чего начинает сжиматься пружина 4 и изгибаться пластина 6. Деформационное кольцо 5, жесткость которого существенно превышает жесткость пластины 6, при этом не деформируется и поэтому изменяются сопротивления лишь тензорезисторов 7-10, Однако после того, как полный свободный ход пластины Ь выбран, перемещения штока 2 начинают передаваться и деформационному кольцу 5, которое вытягивается и вызывает тем самым изменения сопротивлений тензорезисторов 11-14. А так как вместа с деформационным кольцом 5 деформируется и пластина 6, то на этом втором этапе уже разбаланс мостовой измерительной схемы определяется изменениями сопротивлений всех тензорезисторов 7-14.Таким образом, с помощью предлагаемого преобразователя можно осуществлять измерения в широком диапазоне перемещений объекта, регламентируемом размерами и упругими свойствами пластины 6 и деформационного кольца 5, при повышенной чувствительности в части диапазона,Формула изобретенияТензорезисторный преобразователь перемещений, состоящий из жесткого недеформируемого корпусного элемента с направляющим отверстием, в котором размещен шток с возможностью возвратно-поступательного движения, пружины сжатия, соосной со штоком и одним концом связанной с ним с помощью упора, и чувствительного элемента с наклеенным тензорезистором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности в расширенном диапазоне измерений путем получения кусочно-линейной функции преобразования с двумя коэффициентами чувствительности, пружина сжатия жестко связана с упором и вторым концом - с корпусным элементом, чувствительный элемент выполнен в виде упругого деформационного кольца, закрепленного на корпусном элементе и имеющего два сквозных отверстия, соосных с направляющим отверстием корпусного элемента, и упругой пластины с центральным отверстием, минимальная жесткость которой меньше жесткости деформационного кольца и в плоскости минимальной жесткости которой лежит14744504в общую мостовую измерительную схему,часть тензорезисторов наклеена симметрично на пластине в плоскости ееминимальной жесткости вблизи штока,а остальные - на деформационном кольце в окружном направлении в точках,лежащих на оси деформационного кольца, перпендикулярной оси штока. ось штока, проходящего сквозь отверстия деформационного кольца, и пластины, симметрично ижестко закрепленной на штоке с опиранием ее краями на внутреннюю поверхность деформа 5 .ционного кольца, а преобразователь снабжен дополнительными тензорезисторами, все тензорезисторы включены Составитель В,МелузоваТехред Л.Олийныкф Корректор Э.Лончакова Редактор М.Бланар Заказ 1881/37 Тираж 683 Подписное сс ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5