Датчик крутящего момента

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 504 С 01 Ь 3 10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ РСКОМУ Св я енномингГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 23.0985. Бюл. В 35 (72) Б.А. Петров, А.М. Лихоманов, А.В. Треумов и С,В. Шилимов (71) Завод-ВТУЗ при Производств объединении турбостроения "Лен1 радский металлический завод (53) 531.781(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 590136 ф кл. С 01 Ь 3/10.Авторское свидетельство СССР ф 1088142 кл. С 01 Ь 3/1 Оф 1982(54)(57) ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, Содержащий сельсин-датчик, сельсинприемник, статорные обмотки которых через узел измерения токов соедине-, ны между собой параллельно, первый фаэосдвигающнй мост, соединенный с выходами обмоток сельсина-датчика, и второй фаэосдвигающий мост, подключенный к выходу узла измерения токов, о т л и ч а ю щ и и стем, что, с целью повышения надежности измерения, в него введеныограничитель напряжения, инвертирующий трансформатор, сглаживающаяемкость, фазосдвигающая цепь, первый и второй согласующие трансформаторы, вторичные обмотки которых соединены встречно, первичная обмоткавторого согласующего трансформатораподключена к выходу второго фазосдви"гающего моста, при этом выход первого фазосдвигающего моста подключенк входу ограничителя напряжения, выход которого соединен с входом инвертирующего трансформатора и первымвходом фазосдвигающей цепи, выходинвертирующего трансформатора соеди"нен со сглаживающей емкостью и вторым входом фазосдвигающей цени, выход которой подключен к второму согласующему трансформатору.Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено в системах, использующих индикаторный способ включения сель- синов, для измерения момента, 5 передаваемого сельсинным упругим валом.Цель изобретения - повышение надежности измерения значения момента.На фиг, 1 приведена принципиаль ная схема датчика; на Фиг. 2 и 3 - временные диаграммы работы первого и второго Фазосдвигающего моста;на Фиг.4 - временные диаграммы работы ограничителя напряжения; на 15 фиг. 5 - фазовая диаграмма выходного напряжения.Датчик содержит сельсин-датчик и сельсин-приемник, статорные обмотки которых соединены между собой па раллельно, фазосдвигающие мосты 1 и 2, узел 3 измерения токов, протекающих в линиях связи, состоящий из трех резисторов и трех согласующих трансформаторов, ограничитель напря кения, собранный на резисторе К 1 и опорных диодах Ь, и Ь инвертирующий трансформатор Тр сглаживающую емкость С фазосдвигающую цепочку, собранную на , 1 , С 2 и С, два 30 согласующих трансформатора Тр и ТрДатчик работает следующим образом.При передаче момента сельсинным упругим валом амплитудавыходного напряжения первого фазосдвигающего мос-З 5 та достаточно линейно падает в зависимости от угла рассогласования между сельсин-датчиком и сельсин-приемником в диапазоне 0-70 эл. (Фиг.2),Оа амплитуда выходного напряжения вто"0 рого фазосдвигающего моста достаточно линеййо возрастает (фиг.З).При этом выходные напряжения фазо сдвигающих мостов находятся в фазе или в противофазе в зависимости от ф 5 знака угла рассогласования. Амплитуда выходного напряжения фазосдвигающего моста 1 изменяется по закону1%с,м 1 прим.огде К - угол рассогласования; 50коэффициент пропорциональности.Ограничитель напряжения (1 ф 3 ) ограничивает выходное напряжение фазосдвигающего моста 1 до значе. 55 ния равного выходному напряжению при максимальном угле рассогласования (фиг.4). Напряжение, снятое с опорныхдиодов ) и З , инвертируется спомощью Т, а с помощью емкости С 1Г 1 фвыделяется первая гармоника. Выделенная первая гармоника вычитается извыходного напряжения фазосдвигающегомоста 1 и разность подается на входную диагональ фаэосдвигающей цепочки, собранной на Я 2,, С 2 и СЭ,которая сдвигает данное напряжениена 90 элоНапряжение, снятое с выходкойдиагонали фазосдвигающей цепочки,подается на первичную обмотку согласующего трансформатора Тр . Выходное2напряжение фазосдвигающего моста 2,которое изменяется по закону1 фс мт - 1 о"подается на первичную обмотку сргласующего трансформатора Т з . Коэффициенты трансформации согласующихтрансформаторов Т и Т выбираются таким образом, чтобы амплитудынапряжений, индуцируемых во вторичных обмотках, были равны.Напряжения, индуцируемые во вторичных обмотках Тр и Т , соединенных последовательно, имеют одинаковую амплитуду и сдвинуты друг отно- .сительно друга на 90 эл. . При этомоамплитуда напряжения, индуцируемого во вторичной обмотке Тр ( О,),изменяется от нуля до максимальногозначения в зависимости от угла рассогласования, а амплитуда напряжения, индуцируемого во вторичной обмотке Т- (0 ) - от максимальноготг 2 фзначения до нуля.Выходной вектор напряжения (фиг.5)снимаемый со свободных концов вторичных обмоток согласующих трансформаторов, равенФаза выходного напряжения относительно опорного (в качестве опорноговыбирается вектор напряжения, снятыйс выходных концов фазосдвигающегомоста 1) изменяется в зависимости отугла рассогласования по законуЦ Ьь=агсЯ - =огс 1где Оо= (12 при м = О,М, - угол рассогласования междусельсин"датчиком и сельсинприемником;К - коэффициент трансформации.Таким образом, при изменении угларассогласования в диапазоне от - ЖФ1180711 2 Фиг,5 до КЛаза выходного напряженияизменяется в диапазоне 0 - 90 зл.в зависимости от знака угла рассогласования. 4Предлагаемый датчик разработан для системы управления дистанционного копирующего манипулятора.1180711 г,Ю Составитель А, Пашковедактор Л. Гратилло Техред,М.Пароцай Корректор А, Тяс Заказ 5910/38В Тираж 896 ПодписНИИПИ Государственногокомитета СССРо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб., д