Способ измерения сил магнитоупругим преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 4 0 01 ь 1/12 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИ ВТОР ЛЬСТВУи поз рения нои погнениемтеля к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛУПРУГИМ ПРЕОБРАЭОВАТЕЛЕМ(57) Изобретение относитсярольно-измерительной техникволяет повысить точность измза счет учета мультипликативрешности, обусловленной иэмчувствительности преобразов,.80127212 измеряемой величине. Дпя этого измерения выходного напряжения выполняются при напряжении на намагничивающей обмотке 11, величина которогообеспечивает получение магнитной индукции в сердечнике преобразователя1 О по кривой намагничивания, соответствующей области приближения к насыщению, Одно из измерений делаетсяпри разомкнутой выходной обмотке 12,а другое измерение выходного напряжения при меньшем значении магнитнойиндукции в сердечнике преобразователя 10. Вычисляют приращения выходныхнапряжений, которые как и значенияизмеряемой силы записывают в памятьЭВМ 14. Изобретение дополнительноек основному авт. св. М 887948. 2 ил.12721Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может найти применение при создании точныхустройств для измерения сил и является усовершенствованием способа поавт. св. М 887948.5Согласно известному способу измерения выходного напряжения выпоЛняются при напряжении на намагничивающей обмотке, величина которого обеспечивает получение магнитной индукции, по кривой намагничивания, соответствующей области приближения кнасыщению, причем одно из измеренийделается при разомкнутой выходной обмотке, а для реализации предлагаемого изобретения выполняется еще одно.".змерение выходного напряжения применьшем значении магнитной индукциив сердечнике преобразователя.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет учета мультипликативной погрешности, обусловленной изменением чувствительностипреобразователя к измеряемой величине,На Аиг. 1 изображен сердечникмагнитоупругого преобразователя; нафиг. 2 - схема силоизмерительногоустройства, реализующего предлагаемый способ.Сердечник 1 преобразователя(Лиг. 1) состоит из пластин электротехнической стали, собранных в пакет,Выступы пластин образуют гребешки,к которым приложена действующая напреобразователь сила Р. Сердечникимеет четыре отверстия для взаимноперпендикулярных обмоток. Отверстия2 и 3 предназначены для намагничивающей обмотки, отверстия 4 и 5 - длявыходной обмотки,Намагничивающая обмотка питаетсяпеременным током и создает магнитныйпотокР =Р +Ч, а с выходной обмоткойк уф- 45сцеплен магнитный потокаР =ч-Ф.Под действием силы Р магнитное сопротивление вертикальных участков увеличивается, что приводит к перераспределению потокаР между вертикальными и горизонтальными участками сердечника и увеличению дР.Определение силы предлагаемым способом производят следующим образом.При градуировке при каждом фиксируемом через равные интервалы значении эталонной силы, включая ее нулевое значение, делают два измерениявыходного напряжения на зажимах ра 29 2зомкнутой выходной обмотки магнитоупругого преобразователя.Одно иэ этих измерений делается при большем значении напряжения на намагничивающей обмотке. Измеренное при этом напряжение обозначим черезВыходное напряжение, измеренное при меньшем напряжении на намагничивающей обмотке, обозначим через Б, Из напряжений Б У вычитают их начальные значения, измеренные при нуле силы Р или при другом ее значении, которое условно принято за начальное, и получают приращения выходных напряжений. Приращения выходных напряжений У У обозначим соответственно Б, УПри рабочем измерении выходные напряжения, которые обозначим Ур и 0 , измеряются при тех же соответветственно большем и меньшем значениях напряжения на намагничивающей обмотке. При рабочем напряжении также, как при градуировке, определяются приращения выходных напряжений. Для этого из Б, и 13 р вычитаются значения напряжений при нуле силы Р или при другом ее значении, которое принято за начальное. Эти приращения11 обозначены через Б У .Из зафиксированных при градуировке значений 11, выбирается ближайшее. к тому значению 13, которье получено при данном рабочем измерении, и вычисляется образцовое напряжение Ц,.0 = 1 ББ02где У - ближайшее к Бр, значениеБ измеренное при градуировке;У - значение Б , соответствующее значению Б равному У,.Вычисляется погрешность Ь, содержащаяся в приращении выходного напряжения (в 1 р, )ь:к( -ц, ),где К , прйнимается равным двум, может быть определен экспериментально.Уиз выражения К ,2где г - относительная мультипликативная погрешность, содержащаяся в БУ - то же, но в Бр.Определяется скорректированноезначение приращения выходного напряжения1272129 Способ измерения сил магнитоупругим преобразователем по авт. св. М 887948, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, при градуировке преобразователя и при рабочем измерении при каждом значении соответственно эталонной и измеряемой сил одно из измерений проводят на разомкнутой выходной обмотке при двух значениях напряжения на его намагничивающей обмотке, причем эти значения выбираются такими, чтобы при одном измерении магнитная индукция в сердечнике преобразователя соответствовала по кривой намагничивания области наибольшей магнитной проницаемости, а при другом измерении - области приближения к насьпцению. 11 =Б - й.Р 1По полученному значению У, из градуировочной характеристики (зависимости П, от 1") находят измеряемую силу Г. 5Схема силоизмерительного устройства (фиг. 2) реализует измерительные и вычислительные операции.Силоизмерительное устройство содержит стабилизатор 6 напряжения, 10 трансформатор 7, два ключа 8 и 9, магнитоупругий преобразователь 1 О с намагничивающей 11 и выходной 12 взаимно перпендикулярными обмотками, цифровой измерительный прибор 13, 15 микроЭВМ 14 и каналы 15-18 для передачи измерительной информации и сигналов управления.Ключи 8 и 9 служат для подключения намагничивающей обмотки 11 маг нитоупругого преобразователя либо ко всей вторичной обмотке трансформатора 7, либо к части этой обмотки.Управление цифровым измерительным прибором 13 и ключами 8 и 9 осущест вляется с помощью микроЭВМ 14, которая выполняет также все вычислительные операции, предусмотренные процедурой измерения.Измеряемая сила Р действует на магнитоупругий преобразователь 1 О, выходное напряжение которого зависит от этой силы. При градуировке силоизмерительного устройства при каждом фиксируемом через определенные интервалы значении действующей на магнитоупругий преобразователь силы поочередно замыкаются ключи 8 и 9. При включении ключа 8 намагничивающая обмотка 11 подключается к транс форматору 7 на меньшее напряжение и на выходе преобразователя прибор 13 измеряет значение напряжения Бг . При включении ключа 9 обмотка 12 подключается на большее напряжение и прибор 13 измеряет значение напряжения У, . Затем вычисляются приращения выходных напряжений Б 11 п 2; Полученные значения 01, Бд вместе с соответствующими значениями силы Р 50 записываются в память микроЭВМ 14.При использовании силоизмерительного устройства для взвешивания грузов целесообразно начальное выходное напряжение измерительного преобразователя вычесть иэ результата измерения выходного напряжения при рабочем измерении, В приведенном примере коррекции погрешности силоиэмерительного магнитоупругого преобразователя считается, что начальный выходной сигнал вычитается из результата измерения как при градуировке, так и при рабочем измерении. За начальный выходной сигнал принимается выходное напряжение на зажимах обмотки 12 при измеряемой силе (Г), равной нулю или другому заданному значению, например, силе тяжести грузоприемного устройства весов.При рабочем измерении предусматривается вначале измерение выходных напряжений при У=О (или другому заданному значению), а затем при измеряемой силе. При рабочем измерении также, как ,.;и градуировке, на намагничивающую обмотку 11 с помощью ключей 8 и 9 подается от трансформатора 7 то большее, то меньшее напряжение и измеряются выходные напряжения 1.1 р 1 ПрРезультаты вводятся в микроЭВМ 1.4, где по описанному алгоритму вычисляется погрешность и корректируется результат измерения. формула изобретения1272129 Составитель В. Родинактор Н. Тупица Техред В.Кадар,Корректор Т. Колб Эаказ 6328/38 Тирак 778 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 113035Москва, Ж Раушская наб.