Силоизмерительное устройство

С 003 СОЙЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 1 111 и 4 001112 ОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТСРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЬЬЛ.1: 1."(56) Авторское свидетельство СССРУ 247566, кл, С 01 Ь 1/12, 1969.Гуманюк И.Н. Иагнитоупругиесилоиэмерители. Киев, Техника,1981, с. 158, рис. 50.(57) Изобретение относится к области приборостроения и люжет бить использовано в системах и устройствахавтоматического измерения сил, массы, давлений ц позволяет повыситьточность измерения усилий лагнитоупругими дифференциальнылш сидоизмерителями за счет исключенияпогрешностей, вносимых входным трансформатором источника питания,температурной погрешностью выпрямителя входного сигнала и погрешностями суммирования сигналов нескольких силоцзмерителей. Для этого нацагружасмом магцитопроводф 2 размещены четные 4 ц нечетные 5 обмотки,а на разгружаемом магнитопроводе3 - четные б и нечетные 7 обмотки.Начала четных обмоток 4 соединеныс выходом ключевого элемента 8 непосредственно, а четных обмоток 6через защитный диод, нечетных обмоток 5 - с ключевым элементом 9 непосредственно, а нечетных обмоток 7 через защитный диод, Концывсех обмоток цагружаемого магнцтопровода соединены с одним иэ нагрузочных резисторов 4, а разгружемого магнитопровода - с другимнагрузочным резистором 5, междуточками соединения резисторов с обнотками включен измерительный прибор 18. 1 з.п. Ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к областиприборостроения и может быть использовано в системах ц устройствах автоматического измерения сил,массы, давлений,Цель изобретения - повышениеточности измерения усилий магнитоупругими дифференциальными силоизмерителями за счет исключенияпогрешностей,вносимых входным трансФорматором источника питания, температурной погрешностью выпрямителя выходного сигнала и погрешностей суммирования сигналов нескольких силоиэмерителей.1Па Фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 -конструкция одного цз видо дифференциально-дроссельного сцлоизмерителя.Устройство представляет собоц дифФеренццально-дроссельпый магнптоупругий сцлоизмерцтель 1 с нагружаемым 2 и раэгружаемым 3 магнцтопроводами, Оп может быть один, нопрц необ:;одцмостц цх может бытьнесколько. Па нагружаемом магпцтопроводе 2 размещены четные 4 и нечетные 5 обмотки. Соответственнона разгружаемом магнитопроводе 3расположены четные б и нечетные7 обмотки, 11 ачала четньж обмоток 4соедцпепы с выходом ключевого элемента 8 непосредственно, а четныхобмоток 6 - через защитный диод. Соответственно начала нечетпьгх обмоток 5 соединены с выходом ключевого элемента 9 непосредственно, а нечетных. обмоток 7 также через защитный диод. Управляющий электродпервого ключевого элемента 8 соединен с выходом 10 четных полуперио"дов, а второго ключевого элемента9 - с выходом 11 нечетных полуперцодов задающего симметричногомультцвибратора 12 частоты питания. Входы обоих ключей 8 и 9 соедипены со стабилизатором 13 постоянного напряжения. 1 онцы всех обмоток 4 и 5 цагружаемого или нагружаемых магнцтопроводов 2 соединены снагрузочпым резистором 14, а концыьсех обмоток 6 ц 7 раэгружаемогоцлц разгружаемых магнитопроводов3 - с цагруэочным резистором 15, Между точкой 16 резистора 14, соедипенной с обмотками 4 и 5 и трчкой17 резистора 15, соединенной с обО 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мотками 6 и 7, включен измерительный прибор 18,Устройство работает следующимобразом.При подключении к энергосетистабилизатора 3 постоянного напряжения на его выходе появляется соответствующее напряжение, Одновременно начинает работать задающиймультивибратор 12 частоты питанйя.В один из полупериодов (условноназоВем его четным) на управляющийэлектрод ключа 8 (транзистор, работающий в режиме насыщения, семисторили другой элемент ключевого типа)с выхода О задающего генератора 12поступает потенциал, открывающийклоч 8, Через обмотки 4 ц б, расположенные, соответственно на четныхстержнях нагружаемого 2 и раэгружаемого 3 магнитопроводов, проходит-.ок, который наводит магнитные потоки, направленные против часовойстрелки ( фиг. 2, пунктир), Далееток проходит через резисторы 14 и15.п с пцх - на стабилизатор 13,Прц этом на резисторах 14 и 15возникает падение напряжения, соответствующее величинам токов в обмотках 4 и 6. Разность потенциаловмежду точкамц 16 и 17 при этом будет тем больше, чем больше различаются токи резисторов 14 и 15,т,е, большее усилие воздействует насцлоцзмеритель.В следующий (нечетный) полуперцод ключ 8 закрывается, а ключ 9открывается. Ток течет по обмоткам5 и 7, расположенным на нечетныхстержнях магнитопроводов 2 и 3,и наводит в них магнитный поток,направленный по часовой стрелке(фцг. 2, сплошная линия), Так какобмотка 5 нагружаемого магнцтопровода соединена с тем же резистором14, что и обмотка 4, направлениетока в резисторе в этом (нечетном)полупериоде остается тем же, что ив предыдущем полупериоде. Пульсациинапряжения на нем практически отсутствуют. Аналогичные процессыпроисходят в разгружаемом магнцтопроводе, обмотке 7 и резисторе 15.При отсутствии измеряемого усилия нагрузки на магнитопроводы 2 и3, создаваемые предварительным нагруженнем (путем эавинчцванця гайки на центральном штоке), равны, 3одинаковые токи в обмотках 4 и 6,5 и 7, разность потенциалов междуточками 6 и 17 равна нулю,Под воздействием измеряемогоусилия токи в обмотках 4 и 5, расположенных на нагружаемом магнитопроводе 2, увеличиваются, а в обмотках 6 и 7 на разгружаемом подвоздействием измеряемого усилия Рмагнитопроводе 3 уменьшаются. Соответственно изменяется и разностьпотенциалов между точками 16 и17, регистрируемая прибором 18.На фиг, 1 ключевые элементы 8 и9 имеют по два выхода, на одномиз которых включен диод, предназначенный для защиты схемы от шунтирования измерительного прибора18 парой обмотс к (например 5 и 7или 4 и 6) в моменты, когда питающий их ключ закрыт, В этом случаевозникает паразитцая цепь (напримерточка 16, обмотка 5, вход запертого ключа 9, обмотка 7, точка 17),вызывающая резкое снижение уровняполезного сигнала. Эта же задача(исключение шунтирования прибора)может быть решена путем использования четырех ключей - транзистороввместо двух транзисторов и двух диодов, показанных на фиг. 1.При измерении одного и того жеусилия несколькими силоизмерителями, их обмотки соединяются с ключевыми элементами и нагрузочнымирезисторами соответственно обмоткампервого силоизмерителя, параллельно им. Выходной сигнал, фиксируемый прибором 18, при этом будет соответствовать сумме усилий, воздействующих на каждый из силоизмерителей. 216679Ф о р м у л а изобретения 1. Силоизмерительное устройство,включающее в себя основной и допол 5 ццтельцые дифференциальные магнитоупругие силоизмернтели, выполненныев виде нагружаемого и разгружаемогомагнцтопроводов, каждый иэ которыхсодержит стержни с размещенными наних обмотками, источник стабилизированного постоянного напряжения,задающий симметричный мультивибратор частоты питания, два ключевыхэлемента, два нагрузочных резисто 5 ра, измерительный прибор, причем входы ключевых элементов соединены свыходом источника стабилизированного постоянного напряжения, а управляющие электроды - с соответствую 20 щимц выходами задающего мультивибратора, о т л ц ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерений, выход одного ключевогоэлемента соединен с началами обмоток,25 размещенных ца четных стержнях обоих магнитопроводов, выход другогоключевого элемента соединен с началами обмоток, размещенных на нечетных стержнях обоих магнитопровсдов,30 а концы всех обмоток нагружаемого.магцитопровода соединены с однимиз нагрузочных резисторов, концывсех обмоток раэгружаемсго магнитопровода соединены с другим нагрузоч 35 цым резистором ц между точками соединения резисторов с обмотками включен измерительный прибор,2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю г, е е с я тем, что обмотки40 дополнительных силоизмерителей подключены к ключевым элементам и цагрузочным резисторам параллельнообмоткам основного силоизмерителя.1216679 Составитель В.РодюИванова Техред С.Мигунова Корректор Е.Сирохман дакт аказ 996/5 Подписноного комитета СССРений и открытийаушская наГ., д, 4 ул. Проектная, 4 3 Тираж 778В 1 ШИПИ Государствепо делам изобре 113035, Москва, Ж,ППП "Патент", г. Ужг Л1 11