Устройство для измерения крутящего момента на валу

п 11649922 Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к свид-ву 2) Заявлено 09,03.77 (21) 2458823/18 51) М. Кл.2С 011. 3/1 О вки Ме единением з5) Дата опубликован описания 28.0(72) Автор изобретен ия Е, Дубинин(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН МОМЕНТА НА ВАЛУУ ГО люча, причем демодулятора омощи траниттеры котомоткой транчастоты, вход ику переменх кечо при п и эм ой об теля сточн предлагаемого я крутящего моа чертеже. уст мен Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано дляизмерения крутящих моментов.Известны устройства для измерения момента на валу, содержащие однополупериодный демодулятор, в одно из плеч которого включена охватывающая вал обмотка,и источник переменного напряжения 1).Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, которое содержит однополупериодный демодулятор, в одно плечо которого включенаобмотка, расположенная на ферромагнитном валу, а в другое - уравновешивающеесопротивление, и источник переменного напряжения 2,В известных устройствах возникает значительная погрешность от гистерезисавследствие намагничивания вала устройства магнитным полем только одного знака, 20Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения устройствапутем создания симметричной петли гистерезиса материала вала при намагничивании его постоянными магнитными полями 25разных знаков,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для измерения крутящего момента на валу введены вторая охватывающая вал обмотка, преобразователь часто ты и два транзисторнь обмотки включены в пл параллельно и встречно зисторных ключей, базы рых соединены с вторичн сформатора преобразова которого подключен к и ного напряжения.Принципиальная схемройства для измерен та на валу показана Устройство представляет собой проходную катушку 1 из одинаковых секций 2 и 3, которая надевается на испытуемый ферромагнитный вал 4. Конец секции 2 соединен с началом секции 3, образуя общую точку, а начало секции 2 - с коллектором транзисторного ключа 5. В свою очередь, конец секции 3 соединен с коллектором другого транзисторного ключа 6. Эмиттеры обоих ключей соединены между собой и через нагрузочное сопротивление 7, шунтированное емкостью 8, подключены к вторичной обмотке 9 трансформатора 10. Другой конец обмотки 9 через диод 11 соединен с общей точкой секций 2 и 3. Таким образом, обе секции катушки оказываются включенными через диод 11 в одно из плеч однополупериодного демодулятора черезтранзисторные ключи 5 и 6 параллельно ивстречно между собой,В дру 1 гое плечо демодулятора последовательно с диодом 12, включенным с обратной полярностью, подключено уравновешиванщее сопротивление 13, с помощьюкоторого достигается балансировка схемы,Эмиттеры и базы (через токоограничивающие резисторы) транзисторных ключей 5и 6 соединены с вторичной обмоткой 14 10(обмотка имеет среднюю точку) трансформатора 15 преобразователя 16 частоты, соединенного с генератором 17 переменногонапряжения, который, в свою очередь, соединен с трансформатором 10 и через обмотки 18, 9 питает демодулятор.Преобразователь 16 преобразует частотугенератора 17 в удвоенную частоту и черезтрансформатор 15 управляет работойтранзисторных ключей 5 и 6.20Выходной сигнал снимается с нагрузочного сопротивления 7 и представляет разность пульсирующих токов плеч демодулятора.Устройство для измерения крутящегомомента работает следующим образом.В случае отсутствия момента на валусхема сбалансирована сопротивлением 13,через ее плечи протекают одинаковые постоянные составляющие токов и на нагрузочном сопротивлении сигнал равен нулю.При воздействии крутящего момента навал изменяется его магнитная проницаемость. Изменение магнитных свойств валаприводит к изменению полного сопротивления секций катушки устройства, вызываяразбаланс измерительной схемы, и с нагрузочного сопротивления 7 снимается сигнал,пропорциональный крутящему моменту навалу, 40 Применение данного устройства позволяет намагничивать материал Вала периодически постоянными магнитными полями разных знаков, делает более симметричной петлю перемагничивания материала, благодаря этому уменьшается погрешность до 0,5%, в то время как в известных устройствах она достигает 10% после первого цикла нагрузка - разгрузка вала, что значительно снижает время его тренировки. Все это в целом повышает чувствительность, точность измерения устройства.Предлагаемое устройство может также использоваться в системах автоматического регулирования и управления,Формула изобретенияУстройство для измерения крутящего момента на валу, содержащее охватывающую вал обмотку, однополупериодный демодулятор, в одно из плеч которого включена обмотка, и источник переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности иточности измерений, в него введены вторая охватывающая вал обмотка, преобразователь частоты и два транзисторных ключа, причем обмотки включены в плечо демодулятора параллельно и встречно при помощи транзисторных ключей, базы и эмиттеры которых соединены с вторичной обмоткой трансформатора преобразователя частоты, вход которого подключен к источнику переменного напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Агейкин Д. Н. и др. Датчики контроля и регулирования, М., 1965, с. 82.2. Авторское свидетельство СССР484418, кл. б 011. 3/10, 1973.649972 аксяги оставит Редакто араулова Техред А, Камышннкова Корректоры: Р. Беркович и И. ПозняковскаяТипография, пр. Сапунова каз 94/5 Изд.188 Тираж 1089 Подписи НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5