Цифровой динамометр

Сока Советских Социалистических Республик;л, 42 к, 7/О Заявлено 25.Ъ 1.1965 ( 1015774/26-10)с присоединением заявки хо ЧПК Ст 01УДК д 31.781(088 8 рцоритстпубликовано 29.Х 11. ста оцхбликования Комитет по делам изобретений и открытори Сосете МинистраСССР 66. Воплетен,"с 2писания 15. .967 Авт изоб ОВОЙ ОМЕТ Известны цифровые дицамометры, содержащие датчик и блок питания. Датчик состоит из упругого элемента, выполненного в виде кольца с держателями индуктивностей, и электронной схемы ца транзисторах, включающей перестраиваемый по частоте генератор, модулятор, фильтр и формирователь импульсов, выдающии сигнал ца отсчетцое цифровое устройствоПредлагаемый динамометр отличается отизвестных тем, что для получения линейных зависимостей между частотой на выходе датчика и измеряемой механической величиной, в цем на держателях упругого элемента установлены две пары катушек ицдуктивности, включенных в частотно-зависимые избирательные цепи К -генераторов и расположенных перпендикулярно относительно друг друга. При изменении измеряемой величины катушки одновременно перемещаются относительно начального зазора, в результате чего на отсчетное устройство поступает разностная частота обоих генераторов, пропорциональна измеряемому усилиюНа фиг. 1 показана структурная схема преобразователя динамометра с частотно-зависимой цепью, с частотно-независимой цепью ц усилителем; на фиг. 2 - датчик; на фиг, 3 - электрическая схема дицамометра.Преобразователь описываемого динамомет 5ра представляет собой автоколебательцую К 1- систему (К 1.-генератор), состоящую из мостовой избирательной К 1.-цепи (сопротивления 1, 2 и индуктивцости 3, 4), обеспечивающей положительную обратную связь, ц усилителя 5.Нслинейцое сопротивление 6 ц сопротивление 7 образуют дополнительную цепь отрицательной обратной связи. Введением достаточно глубокой частотно-независимой отрицатель цой обратной связи повыпается стабильностьчастоты генератора, а также стабильность амплитуды выходного напряжения. Последне обеспечивается тем, что сопротивление 6, входящее в частотно-независимую ветвь отри нательной обратной связи, представляет собой термистор, ограничивающий и стабилизц.рующий амплитуду ецерируемых колебаний.Частоту, на которой возможно возникновение автоколебаций в системе, можно опреде лить как частоту квазирезоцацса частотно-зависимой К 1.-цепи. Частота квазцрезоцацса частотно-зависимой цепи, т. е, частота, а которой выходное т. и входное . напряжения Й 1.-цепи будут в фазе, определяется по коэф фициенту передачи этой цепи, При этом пренебрегают активным сопротивлением катушек ицдуктивности и считают выходное сопротивление усилителя пренебрежимо малым по сравнению со входным сопротивлением К 1. - 30 цепи, а входное сопротивление усилителя90626 юг / много большим выходного сопротивления К 1.- цепи.Описываемый преобразователь конструирустся таким образом, чтобы изменение измеряемой величины приводило к одновременному и одинаковому изменению обеих пцдуктивцостей. При одновременном и одинаковоч 1 изменении ицдуктивцостей 3 ц 4, включеппы; в частотно-зависимую цепь Я 1 -генератора, лп.нейная функция измеряемой величины преоб разуется в частоту электрических колебаний.На фиг. 2 показана конструкция датчика динамометра.Датчик состоит цз упругого элемента, выполненного в виде кольца В с двумя парами 11 перпендикулярно расположенных держателей 9 индуктивностей. На каждой паре держателей укреплены по два ферритовых сердечника 10 броневого типа с катушками индуктивностей. Соответствующие пары катушек 20 включены в частотно-зависимые цепи двух К 1.-генераторов, благодаря чему частота одного из них увеличивается, а другого умешшается, Для исключения влияния емкости соединительного кабеля на стабильность гене рируемой частоты оба К 1.-генератора помещены в общий корпус 11 преобразователя. Элементы преобразователя герметизированы от окружающей среды кожухом 12.На фиг. 3 дана электрическая схема цепей 30 измерительного устройства динамометра. Она содержит два КЕ-генератора 13 и 14, включенных по дифференциальной схеме, модулятор 15, фильтр 1 б нижних частот, формирователь 17 прямоугольных импульсов и блок пи тания 18,Чувствительность динамометра устанавливается с помощью сдвоенных переменных сопротивлейий 19 и 20, величины которых при настройке изменяются так, чтобы их разность 40 оставалась неизменной. Установка нуля производится также сдвоенными переменными сопротивлениями 21 и 22, величины которых при настройке изменяются так, чтобы их сумма оставалась неизменной, Равенство частот обоих генераторов определяется по биениям прибором 23, включенным в выходную цепь модулятора.Питание измерительного устройства динамометра осуществляется от сети переменного тока напряжением 127 или 220 в 50 ги.Цифровое отсчетное устройство (на фиг. не показано) динамометра, также как и измерительное устройство, выполнено на полупро. водниковых диодах и триодах и представляет собой цифровой частотомер с четырехзначным десятичным отсчетом и временем измерения, равным одной секунде. П р ед м ет изобретенияЦифровой динамометр, содержащий датчик, состоящий из упругого элемента, выполненного в виде кольца с держателями индуктивностей, электронной схемы на транзисто. рах, включающей перестраиваемый по частоте генератор, модулятор, фильтр и формирователь импульсов, выдающий сигнал на отсчетное цифровое устройство, и блок питания, отличаощийся тем, что, с целью получения линейной зависимости между частотой на выходе датчика и измеряемой механической величиной, например силой, на держателях упругого элемента установлены две пары катушек индуктивности, включенных в частотно- зависимые избирательные цепи Й 1.-генераторов и расположенных перпендикулярно относительно друг друга, которые при изменении измеряемой величины одновременно перемещаются относительно начального зазора, в результате чего на отсчетное устройство поступает разностная частота обоих генераторов, пропорциональная измеряемому усилию.