Магнитоанизотропный датчик силы

(А) 491 845 О П ИСф"Н,.ИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистических Республик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(22) Заявл 2,73 (21) 1881106/18-10 с присоединением заявки(23) ПриоритетОпубликовано 15.11.75. БюллетеньДата опубликования описания 26.03.7 Государственный комнте Совета Мнннстров ССС ло делам изобретений. С. Артамоио Г 1) Заявител Магкитогорский горно-металлургический инсти осов 4) МАГНИТОАНИЗОТРОПНЫЙ ДАТЧИ Ь Изобретение относится к испытательнои технике.Известные магнитоанизотропные датчики силы, содержащие магнитопровод с отверстиями, расположенными в углах квадрата со 5 сторонами, перпендикулярными линии действия силы, возбуждающую и измерительную обмотки переменного тока, уложенные в парах диагональных отверстий, обладают недостаточной чувствительностью. 10Предлагаемый датчик для повышения чувствительности имеет дополнительные отверстия, выполненные в теле магнитопровода, дополнительные обмотки и внешний источник постоянного тока, соединенный с дополнитель ными обмотками, причем дополнительные отверстия расположены на продолжении диагонали, соединяющей отверстия, в которых уложена обмотка возбуждения, на расстоянии, равном одной трети этой диагонали, а витки 20 каждой дополнительной обмотки пропущены через одно дополнительное отверстие и ближайшее отверстие с витками возбуждающей )бмотки.На фиг. 1 представлен описываемый дат чик, состоящий из магнитопровода 1, воспринимающего внешнюю силу. В магнитопроводе 1 сделаны отверстия 2, 3, 4, 5 и дополнительные 6, 7. В отверстиях 2 и 3 уложены витки возбуждающей обмотки 8, питаемой перемен ным током от источника 9 переменного тока, В отверстиях 4 и 5 расположены витки измерительной обмотки 10. В отверстиях 2 и 6, 3 и 7 помещены витки дополнительных обмоток 11 и 12, питаемых постоянным током от внешнего источника 13 постоянного тока. Обмотки 11 и 12 соединены с источником 13 так, что их магнитные потоки в области между отверстиями 2 и 3 направлены в одну сторону относительно плоскости, проходящей через эти отверстия. Э.д.с., пропорциональная приложенному усилию, снимается с измерительной обмотки 10.Картина распределения магнитных силовых линий на фиг. 2 соответствует ненагруженному состоянию датчика, когда внешнее усилие отсутствует. Силовые линии постоянного магнитного потока дополнительных обмоток представлены в виде семейства 14 кривых, силовые линии переменного потока возбуждения возбуждающей обмотки 8 - в виде семейства кривых 15. Если внешнее усилие отсутствует и магнитопровод 1 выполнен из материала с изотропными магнитными характеристиками, картина распределения силовых линий симметрична относительно плоскости возбуждающей обмотки, как это изображено на фиг. 2, и поток возбуждения лежит в плоскости обмотки 10, а ее электродвижущая сила равна нулю. В области отверстий Й и 6, 3 и 7 материал магнитопровода подвергается одновременному намагничиванию постоянным и переменным магнитными полями, и его магнитная проницаемость понижается по сравнению с проницаемостью центральной и периферийных областей магнитопровода 1, Вследствие этого, во-первых, плотность переменного магнитного потока семейства 15 в центре датчика возрастает по сравнению со случаем, когда ток в дополнительных обмотках 11 и 12 отсутствует, и, во-вторых, магнитные силовые линии приобретают вытянутую вдоль плоскости измерительной обмотки 10 форму. В результате распределение плотности магнитного потока в области между отверстиями 4 и 5 в плотности пзмерительной обмотки 10 более раьномерно, а максимальная плотность потока в центре датчика больше (кривая 16), что приводит к увеличению средней величины переменного магнитного потока возбуждения в этой области магннтопровода и, при всехравных условиях, к увеличению чувствительности датчика к усилию,При действии на магнитопровод 1 внешней измеряемой силы изотропность магнитных свойств материала магнитопровода нарушается, и магнитные проницаемости в продольном и поперечном к линии действия силы направлениях становятся различными. Это приводит к нарушению симметричности картины распределения магнитных потоков относительно плоскости обмотки 8, переменный магнитный поток выходит из плоскости обмотки 10 и пересекает ее, и в обмотке 10 наводится электро движущая сила, являющаяся мерой приложенной, силы.Формула изобретения10Магнитоанизотропный датчик силы, содержащий магнитопровод с отверстиями, расположенными в углах квадрата со сторонами, перпендикулярными линии действия силы, воз буждающую и измерительную обмотки переменного тока, уложенные в парах диагональных отверстий, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности датчика, он имеет дополнительные отверстия, выпол пенные в теле магнитопровода, дополнительные обмотки и внешний источник постоянного тока, соединенный с дополнительными обмотками, причем дополнительные отверстия расположены на продолжении диагонали, соеди няющей отверстия, в которых уложена обмотка возбуждения, на расстоянии, равном одной трети этой диагонали, а витки каждой дополнительной обмотки пропущены через одно дополнительное отверстие и ближайшее отвер стие с витками возбуждающей обмотки.оставитель А. Новиков ехред Е. Митрофанова ректор А. Дзесова Редактор С, Хейф ПодписСР Заказ 439 у 5ЦНИИП Типография, пр. Сапуно Изд,1983 Тираж 902Государственного комитета Совета Министр по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5