Силоизмерительное устройство

(51)501 Ь 1/22 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Киевский политехнический .институт им. 50-летия Великой Октябрьскойсоциалистической революции(56) Авторское свидетельство СССРР 872947, кл. С О В 7/16, 1931.Макаров Р.А., Ренский А.Б. и др.Тензометрия в машиностроении: Справочное пособие. - М.: Машиностроение,1975, с. 242,(54) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средства измерения механических величин элект рическими методами. Цель изобретения расширение функциональных возможнос 2тей устройства. Силоизмерительное у ройство содержит чувствительный эле мент 1 в виде упругого, консольно закрепленного стержня с наклеенными на нем тензорезисторами - активными 4 и компенсационными 3, 5. Тензорез торы включены в плечи мостовой схемы, которая содержит дополнительную электрическую схему. Эта схема содер жит три масштабных усилителя, входы которых соединены между собой соответствующим образом и с плечами мос вой схемы При действии на упругий элемент 1 растягивающего усилия Р, и изгибающего усилия Р тензорезисторы 2 и 4 деформируются. Их сопротивление меняется, а следовательно, меняется и величина падения на концах этих тензорезисторов. Одной мост вой схемой одновременно измеряется растягивающее и изГибающее усилИя, действующие на упругий элемент, 2 илИзобретение относится к измерительной технике, к средствам измерения механических величин электрическими методами,Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства.На фг. 1 схематически изображенопредлагаемое силоиэмерительное устройство; на фиг. 2 - электрическаясхема силоиэмерительного устройствадля измерения растягивающих и изгибающих усилий,Силоиэмерительное устройство содержит чувствительный элемент 1 в виде упругого стержня с наклеенными нанем тензорезисторами - активными 2и 4 и компенсационными 3 и 5,Электрическая схема содержит мос .товую схему 6, состоящую из двух активных тензорезисторов 2 и 4 и двухкомпенсационных тензорезисторов 3 и 5,источник 7 питания, включенный в диагональ питания мостовой. схемы 6, дифференциальный усилитель 8, вход которого соединен с измерительной диагональю мостовой схемы 6, а выход дифференциального усилителя соединен свходом регистрирующего устройства 9, 30масштабный дифференциальный усилитель 10, вход которого соединен с концами активного тензорезистора 4, авыход соединен с входом масштабногодифференциального усилителя 11, причем вход масштабного дифференциального усилителя 11 соединен с выходамидифференциального усилителя 8 и масштабного дифференциального усилителя10, а выход усилителя 11 соединен с 40входом регистрирующего устройства 9,Устройство работает следующим образом.При действии на упругий элемент 1растягивающего усилия Р 1 и изгибающего усилия Р тензореэисторы 2 и 4 деФормируются меняется их сопротивление,а следовательно величина падения натряжения на концах этих тензорезисторов. 50Выходной сигнал измерительной диагонали моста Б определяют из выраженияП =Е --- ( с, + Е )=2 Е - , -- -б,(1)К Кф" (К+1)г И 4 (К +1)г 55 1 де Е - постоянное напряжение питания мостовой схемы 6;коэффициент симметрии мостовой схемы 6,сопротивление тензореэистора 2;сопротивление тензорезистора 4;относительное изменение сопротивления тензорезистора 2под действием изгибающего усилия Р уотносительное изменение со"противления тензорезистора 4под действием изгибающего усилия Рг,Е=Я = 81- абсолютная величина относительного изменения сопротивления активных тензорезисторов 2 и 4 под действием изгибающего усилия Р. Изменение напряжения Ц на концах тензорезистора определяют из выраже- ния Формула изобретения Силоизмерительное устройство, содержащее упругий элемент в виде консольно закрепленного стержня с размещенными на нем тензорезисторами, два из которых являются активными, а два - компенсационными, включенными попарно в смежные плечи мостовой схемы, и регистрирующее устройство. К(2) где Е 1 - относительное изменениесопротивления тензорезистора 4 под действием растягивающего усилия Р.На основании уравнений (1) и (2) величина напряжения У, являющаяся функцией лишь растягивающего усилия Р, определяется выражениемК 1П =Е - , - Й =-Е-Н(К+1) г Ю 2Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерить одной мостовой схемой одновременно растягивающее и изгибающее усилия, действующие на упругий элемент, за счет введения дополнительнок электрической цепи для измерения вариации напряжения на активном тензорезисторе 4, что приводит к упрощению стендов, в которых применяются силоизмерительные устройства,оставитель ИЛальгииоэаехред М.Дидык Корректор Л.Патай Бобков Реда Заказ 1216 Тираж 474 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по .и при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж,эобретениям и открытиям, Раушская наб д. 4/5 венно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Г роизвод а,101 5 1566235 6 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, тивный резистор которой соединен с с целью расширения функциональных входами второго усилителя, выходы возможностей за счет измерения двух обоих усилителей подключены к соотсоставляющих действующего усилия , ветствующим входам третьего усилите 5в него введены три масштабных диффе- ля, выход которого соединен с первым ренциальных усилителя, входы первого входом регистрирующего устройства, из которых соединены с измерительной второй вход которого соединен с выходиагональю мостовой схемы; один ак- дом первого усилителя,