Способ измерения усилий

,152752 51)4 С 01 1. 1/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 10 сительно перемагничивающего поля,Вид ЭДС для нулевой , средней и максимальной величин измеряемого усилияпоказан на графиках Б(С), АЗ(С),и 11(С) соответственно. Ограничение амплитуды (показано пунктиром)осуществляют в момент максимума ЭДС,соответствующей половине максимального усилия. Это приводит к тому,что регистрируемая ЭДС имеет вид,показанный на графиках 11(С), Н(С)и 11,(С) для нулевой, средней и максимальной величин измеряемого усилиясоответственно, Причем ЭДС регистрит 45Владимирстута фили о ин к88 льство СС свидет 01 1,идетел С 01 1. РЕНИЯство СССР 1/12, 1983. СИЛИЙ Руют толь риода, Дл затрат пр щего поля в теч ние одного полуп я энергетических энергетически нии усилий, п атраты при измереоженньж к Аерромаг сниже нии перемагничиваю м полупериоде напс ко го нас ьпце ния ничивают. Момент ды перемагничиваюкого насьпцения опр ению скачков наост а втор технич магнич меняющ ряженнос его ампл лом 11,дечникЭДС отменного серинывретнодостижения щего поля деляют по хничерекращ оложения ее реал магннченности, 3 ил. На в ммах фиг й перема (С) и П+ агниченно максимал 0,(С)-свающеевид ЭДС с полья усиС) ст льтадля нул величин ьно энер лия соо П,(С) - нулевой чин иэм с твенно регистр ней и м сред- яемых силии соответстненн Измерение усилия производитсследующим образом,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет снизить сердечнику. Сердечник пе ают полем, периодически мся в соответствии с сиги (С),Воздействие усилия на приводит к изменению вели скачков намагниченности и Изобретение относится к измерительной технике и может быть иэовано в приборах для измеренилий с цифровой обработкой реэутов измерения,Цель изобретения - снижениегетических затрат,На фиг1 представлены временныедиаграммы, поясняющие сущность способа; на фиг,2 - блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ;на фиг.3 - диаграммы, иллюстрирующиеработу устройства. ременных диагра игнал,.соэдающи поле; Ц(С), 111от скачков нам евой, средней и измеряемого усФерромагнитный сердечник, к которому прикладывается измеряемое усилие, перемагничивают полем, периодически изменяющимся н соответствии с сигналом Ц (1) (Фиг.1). Воздействиеусилия на сердечник приводит к изменению величины ЭДС от скачков намагниченности и временного положения ее реализации относительно пере магничинающего поля П(С), П з(С) и Н,(с) ( Фиг,1). Ограничение амплитуды перемагничивающего поля на одном полупериоде осуществляют в заданный момент реализации ЭДС, соответствую щей определенной величине усилия. На фиг. 1 пунктиром показано ограничение амплитуды в момент максимума ЭДС, соответствующей половине верхнего предела диапазона измерения. Это приводит к тому, что регистрируемая ЭДС имеет вид, показанный на графиках П (1), П , Пэ(1) . Выбор момента ограничения амплитуды поля на одном полупериоде должен обеспечивать 25 необходимую крутизну и линейность характеристики. ЭДС регистрируют только в течение одного полупериода, Это связано с30 тем, что для предотвращения нестабильности, обусловленной перемагничиванием сердечника по частным циклам, амплитуда напряженности поля на втором полупериоде должна быть достаточной для насышения сердечника во всем35 диапазоне измерений. Для снижения энергетических затрат н предлагаемом способе использован тот факт, что при НЪ Н(Н - амп литуда перемагничивающего поля, Нз напряженность технического насыщения) параметры ЭДС не зависят от амплитуды поля, а определяются лишь скоростью его изменения. Поэтому наибо лее рациональным следует считать режич, при котором на втором полупериоде перемагничивания Н= Нз для каждого значения измеряемого усилия. Мерой достижения перемагничивающем полем напряженности технического насыщения и моментом ограничения ампли 50 туды поля служит прекращение скачков намагниченности.На фиг.2 показано устройство, реа лизующее пре,т;ьагаемый способ. Устройство содержит последовательно соединенные триггер 1, днухполярный стабилизатор 2, интегратор 3, усилитель 4 тока, индукционный преобразователь 5 с ферромагнитным сердечником, усилитель 6, аналоговый коммутатор 7 и блок 8 регистрации, пороговый элемент 9, вход которого соединен с выходом интегратора 3, а выход подклюн к первому нходу триггера 1, а также последовательно соединенные детектор 10, вход которого подключен к выходу аналогового коммутатора 7, и нуль-орган 11, выход которого соединен с вторым входом триггера 1.,Кроме того, управляющий вход аналогового коммутатора 7 подключен к выходу триггера 1, а на опорный вход порогового элемента 9 подается постоянное напряжение эРабота устройства основана на интегрировании постоянного напряжения, Полярность которого меняется в заданные моменты времени, Выходной сигнал интегратора 3 (П(с) на фиг.З) усиливается усилителем 4 и поступает на намагничивающую обмотку индукционного преобразователя 5, Скачки намагниченности, возникающие при перемагничивании сердечника регистрируются иэме)рительной обмоткой индукционного преобразователя 5. Регистрируемая ЭДС усиливается усилителем 6 и через аналоговый коммутатор 7 поступает в блок 8 регистрации, где определяется результат измерения. При ограничении амплитуды перемагничивающего поля по предлагаемому способу выходной сигнал усилителя 6 имеет вид, показанный на графике Пз(С) (Фиг.З),Переключение полярности входного сигнала интегратора 3 осущестнляется следующим образом. Пороговый элемент 9 сравнивают выходной сигнал интегратора 3 с заданным уровнем Ч э , величину которого устанавливают так, чтобы ограничение поля на одном полупериоде и заданный момент реализации ЭДС, соответствующей определенной величине усилия. Выходной сигнал порогового элемента 9 ( ОО(с) на фиг.З) поступает на первый вход триггера 1. Для ограничения поля на втором полупериоде н момент прекращения скачков намагниченности соответствующие этому полу- периоду реализации ЭДС поступают на вход детектора 10, выходной сигнал которого нормализуется по амплитуде нуль-органом 11 и поступает на второй вход триггера 1 (сигнал /,(Т) на фиг.З). Сигналы на нходях триггера15275своими задними фронтами переводят последний в инверсные состояния (Ц (1)12 на фиг.3). Выходной сигнал двухполярного стабилизатора 2 с заданными5 моментами переключения полярности (И(с) на Лиг.3) поступает на вход интегратора 3.С целью предотвращения нестабильности, обусловленной перемагничиванием сердечника по частным циклам, ЭДС от скачков намагниченности может регистрироваться блоком 8 регистрации только в течение одного полупериода, начало которого соответствует состоя нию сердечника, намагниченного до насьпцения. ПоэтомУ работа аналогового коммутатора 7 организована так, что он пропускает сигнал на вход детектора 10 при наличии напряжения на 20 выходе триггера 1. При отсутствии сигнала на выходе триггера 1 коммутатор 7 пропускает ЭДС на вход блока 8 регистрации.Таким образом, использование ре - 25 гистрации ЭДС на втором полупериоде перемагничивания дает возможность определить момент достижения полем напряженности технического насыщения сердечника во всем диапазоне измеряе 20 6 мых усилий. Ограничение амплитуды поля позволяет снизить энергетические затраты на перемагничивание сердечника за счет исключения участков цикла перемагничивания, в течение которых сердечник находится в состоянии насыщения. Это в свою очередь позволяет уменьшить энергоемкость измерительных устройств и повысить надежность их их работы, что особенно важно в приборах с автономным питанием.Формула изобретенияСпособ измерения усилий, заключающийся в том, что измеряемое усилие прикладывают к Ферромагнитному сердеч" нику, перемагничивают сердечник периодически изменяющимся полем и регистрируют ЭДС от скачков намагниченности, при этом амплитуду поля на одном полупериоде ограничивают в заданный момент реализации ЭДС, соответствующей определенной величине усилия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат, амплитуду поля на втором полупериоде ограничивают в момент прекращения скачков намагниченности.1527520 Составитель В.РоГорная Техред Л.Сердюко Корректор М,Васильева роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гаг Заказ 7503/47 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5