Широкодиапазонный датчик растяжения-сжатия

СОГОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК сю 5 6 01 1 1/22 ВТО ЕЛЬСТВУ ОМУ СВИ енко и С.Т,Се о СССР1981.о СССР976.НЫЙ ДАТЧИК я к измеритель. спользовано для еременных усивляется повышеЭто достигается мери ован нны ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетел ьстМ 1185129. кл. 6 01 Е 1/22Авторское свидетельстМ 555300, кл. 6 01 Е 1/22,(57) Изобретение относитсной технике и может быть иточного измерения знакоплий. Целью изобретения яние точности измерения. Изобретение относится к силоиз тельной технике и может быть использ о для точного измерения знакопереме х усилий в широком диапазоне,Целью изобретения является повышение точности измерения,На фиг.1 изображено сечение широкодиапазонного датчика растяжения-сжатия, состоящего из четырех тел вращения; на фиг,2 - одна из возможных электрических схем устройства; на фиг.3 - график изменения величины электрического сигнала.Первое тело вращения представляетсобой цельную фасонную оболочку, состоящую из силовоспринимающего кольца 1, силопередающей оболочки 2, выполненных за одно целое с кольцевой пластиной 3, имеющей с обеих сторон на концах наружной поверхности конусообразные подреэистор)512 1682836 А 1 применением двух упругих элементов с разной жесткостью Жесткость одного из элементов в у раз больше жесткости другого, Податливый упругий элемент одной своей оболочкой связан через оболочку другого элемента с кольцом, Другая оболочка податливого упругого элемента связана с кольцевой пластиной, которая соединена с упором. Кольцо расположено с одинакозым зазором между выступом упора и кольцевой пластиной. Тензорезисторы обоих упругих элементов соединены последовательно в электрический мост. Один из усилителей имеет коэффициент усиления у - 1 подключен через переключатель между выходом первого усилителя и выходом датчика.3 ил. ные оболочки 4 и 5 с навитыми тензорезисторами Й 184, Эта пластина 3 переходит во втооую силовводящую ооолочку 6, которая в свою очередь имеет в средней части утолщение, переходящее в силовводящую оболочку 7 и далее в кольцевую пластину 8, на конце которой аналогично пластине 3 имеются подрезисторные конусообразные оболочки 9 и 10 с навитыми тензорезисторами Н 5 НВ. Кроме того, нижняя часть кольцевой пластины 8 имеет силовводящую оболочку 11, выполненную за одно целое с ней. Оболочка 11 с помощью резьбы или другим способом соединяется с вторым телом 12 вращения, представляющим собой кольцевую пластину. С внутренней стороны кольцевая пластина 12 аналогично соединена с упором с кольцевым выступом 14. Четвертое тело 13 вращения представляетсобой кольцо, соединенное аналогично пластине 12 с силовводящей оболочкой 6, Конструкция выполнена так, что кольцо 13 находится между пластиной 12 и выступом упора 14 с определенным и равным зазором с обеих сторон, Схема устройства состоит из четырехплечного электрического моста, включающего тензорезисторы й.йв, электронного тензорезисторного усилителя А, переключателя П, показанного пунктиром, и электронного усилителя А 2 с коэффициентом усиления, равным у - 1,Широкодиапазонный датчик растяжения-сжатия работает следующим образом.При измерении усилий сжатия. Внешнее усилие Р прикладывается с одной стороны к силовоспринимающему кольцу 1, а с другой - к упору 14. Затем это усилие передается через оболочку 2, что вызывает изгиб пластины 3, а через кольцевую пластину 12 с помощью оболочки 11 поворачивается кольцевая пластина 8, Таким образом деформируются тензорезисгоры Я 1.йв. Так как жесткости кольцевых пластин 3 и 8 различны, то и деформации тензорезисторов ВьВ и ЯБЯв будут различными и пропорциональны жесткости пластин с учетом жесткости силовводящих оболочек. Когда усилие достигает определенной величины, зазор с одной стороны (для данного случая с нижней) исчезнет и тогда кольцевая пластина 8 будет деформироваться в зависимости от величины сжатия оболочки 6. При этом переключатель П отключит выход датчика от первого усилителч А и подключит его к выходу второго усилителя Аг. Так. как второй усилитель имеет коэффициентусиления 7 - 1, то зависимость электрического сигнала от измеряемого усилия будет линейной.5 Формула изобретенияШирокодиапаэонный датчик растяжения-сжатия, содержащий два упругих элемента разной жесткости с размещенными на них тензорезисторами, включенными в 10 электрический мост тензорезисторного усилителя,отл ича ющи йс я тем,что,с целью повышения точности измерения, в него введены переключатель, второй усилитель, кольцо, кольцевая пластина и упор с кольце вым выступом, а упругие элементы выполнены в виде двух соосных оболочек, связанных с конусообразным телом вращения, жесткость одного из упругих элементов в у раз больше жесткости другого, при этом подат ливый упругий элемент одной своей оболочкой связан через одну из оболочек жесткого упругого элемента с кольцом, а второй оболочкой - с кольцевой пластиной, связанной с упором, причем кольцо расположено с 25 одинаковым зазором между кольцевой пластиной и выступом упора, а тенэорезисторы, расположенные на жестком упругом элементе, соединены последовательно с тензорезисторами, расположенными на 30 податливом упругом элементе, и включеныв электрический мост, при этом второй усилитель имеет коэффициент усиления у - 1 и подключен через переключатель между выходом первого усилителя и выходом датчи ка.1682836 г.Г НОМРи 2 3Составитель Н.Вовчукедактор С,Пекарь Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши Заказ 3405 Тираж, Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1