395731

ОПИСАНИЕ 39573ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства Ле -Заявлено 14,1,1971 (Ж 1610947/18-10) М. К О 01( 3/14 с присоединением заявки ЛЪ -Приоритет -Опуоликовано 28 Х 111.193. Бюллетень Ле 35 УДК 531,81(088,8)Дата оц;бликования описания 31.1.194 Гасударственный комитет Совета Министров СССР но делам изобретений и открытийАвторыизобретения А. Я, Шенфельд и И, П. Булгакова Заявитель КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СИЛОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ Изобретение относится к приборам измерительной техники, и может быть, применено для прецизионного измерения малых моментов.Известные компенсационные измерители, содержащие чувствительный элемент ца упругом цодвесе и систему силовой обратной связи датчик перемещения - усилитель - датчик силового воздействия, характеризуются влиянием ца точность жесткости упрутого нодвеса, проявляющемся через уходы нулей датчика и усилителя и изменения их коэффициентов усиления.Предлагаемое устройство, с целью повышения точности, снабжено регулируемой системой компенсации жесткости упругого подвеса, при этом система компенсации выполнена в виде, подвижного магнита, установленного в поле неподвижных катушек, обмотки которых подключецы к регулируемому источнику постоянного тока; кроме того, источник постоянного тока подключен через ключ, изменяющий полярность тока в катушках компенсации, при этом вход ключа соединен с генератором тактовых изшульсов, управляющим моментами переброса ключа.На фиг. 1 показана схема предлагаемого компенсационного устройства; на фиг. 2 - структурная схема с передаточными функциями его звеньев и график изменения выходного тока по ширине такта в зависимости от воздействия одного и того же возмущения на звенья прямой цепи преобразований.Стакан 1 (см. фланг. 1) с посадочным местом 2 для исследуемых устройств, создающих, например момент 11, =Г., (, подвешен ца растяжках д, Вносящих положительную жесткость +Ч. На стакане закреплен маг 5 цит 1 компенсационного преобразователя(выполнены согласно авт. св. Ле 224110) создающего добавочную жесткость. Поскольку продольная ось магнита 4 располагается параллельно силовым линиям катушек 5, маг цит испытывает момент, пропорциональныйуглу 11 разбаланса стакана 1, что эквивалентно внесению дополнительной положительной или отрицательной жесткостиИ, (в зависимости от цаправления тока 1, п 1- 15 тающего катушки 5).На стакане 1 также закреплены: зеркало6 преобразователя 7 - 9 цекомпсцсации (лампа подсветки, оптические системы, фотопреобразователп) и магнит 10 магцитоэлектри ческого обратного преобразователя, расположенный перпендикулярно поля кату 1 иек 11.Выход фотопреобразователей 9 подан па усилитель 12, вылходцые клеммы которого, в свою очередь, соединены с катушками П.2 о Мпкроамцерметры И и 14, соответственно,измеряют токи 1 и 1Генератор тактовых импульсов, собранный ца транзисторах Т, и Т., создает управляющие прямоугольные импульсы, подавае мые на предварительный электронный ключТ, Регу:шровка длительности полупериодов такта ведется путем настройки разрядных йС цепочек генератора (на фиг, 1 це показано). Частота тактов регулируется резисто 395731(О,КЗ - Ф й 60 ром 1 х г . С коллектора Т, управляющие им.пульсы подаотся ца базы разцоцолярцыхтранзисторов Т 4 и Т, в один из ГОлчпериодов такта транзистор Т 4 Запирается, а Т;, -отпирается, и наоборот. Общая точка в коллекторов Т - Т;, последовательно подключается к плюсу +с цли к хвасу - о цсточгника 1 а питания. Потенциал точки г зависит от величин резисторов 1 с и 1 с и можетрегулироваться, например, путем закорачцва- Ония части 1 с. Точки вг электрически соедицецы с обмотками катушек б компецсаццонного преобразователя 4 - б. Форх 1 выходных импульсов тока 1 Г наблюдается осциллографом 1 б. Переключатель В используется при ручной настройке амплитуд тока 1в оба полуперцода такта.ДлителыОсти 1 и 1, полуперцодов такта,как правило, выбираются одицаковып (симметричный режим), а амплитуды тока 120таковыми, чтобы результирующая жесткостьподВескц Гопеременцо принимала полосптельное и отрицательное значения, Ч)О цГ 42(0, равные цли близкие друг другу поабсолютной величине: 25В= Жр Т 11" - 11 т, = У., = 1(.Устройство работает следующим образом.Пусть ца стакан 1 воздействует измеряемый момент М, вызывая его разбаланс Лс 30Возникающий сигнал рассо) ласования улавливается преобразователем б - 9 некомпенсацци и после прохождения усилителя 12 подается в виде тока 1 , на катушки 5, заставляет стакан 1 возврапЯться в положение, близкое к первоначальному (за исклОчением остаточного рассогласования Лср).ВЫХОДНОЙ ТОК 1 ых ГРОПОРЦИОГЯЛЕН ИЗМЕРЯЕмому моменту М, При включении тактового генератора Т - Т, и работе ключей Тз, 40Т 4 - Т;, жесткость подвески, как показано выше, изменяется. Если жесткость подвески попеГемеГНо принимает значение -1 Г, то система уравновешивания работает в модулированном;режиме, переходя от режима недокомпенсации (когда относительная цскомпепсация а положительна, ц)0) к режиму церекомпенсации (когда се отрицательнаа"(О); выходной ток 1. попеременно то цедоходит до среднего значения 1, х ф то преВосходит его (см. фиг. 2),При спользовяции магнитоэлектрического обратного преобразователя величины а ис" равны:05 где 1 хо - статический коэффициент передачи преобразователя цекомпецсацин ц усилителя; ) и 1 с - коэффициент передачи и сопротивлецие рамки обратного преобразователя. Как показано выше, величины а и а в соъпенсцруюцсестройстВс Отлцчаются Го знаку и модулю, но близки по величине, ц поэтому результирующая погрешность измерения Л 1 вносимая прямой цепью преобразования, уменьшается: На фцг.2 показано, что прц Л 1 сопв увсЛци.ЦИЕ ЯПплцтУДЫ ВЫХОДНОГО ТОКЯ 1 вьх. ееуее. в один из полуцериодов из-за возцикающей погрешносги прямой цен ц компенсируется уменьшением тока 1 в другоц полу- период, причем среднее значение 1, ер тока, измеряемое прибором 13, стремится сохраниться неизменным. На фцг. 2, а даня структурная схема компенсирующего устройства. На этой схеме приняты следуюцце обозначения:1, Р 11 и 4"24 - момент инерции, коэффициент скоростного успокоения, результирующие кесткости подвески (в двух режимах работы); 1 - постоянная времени усилителя; Т, и Т, -- постоянные времени ооратцого преобразователя; Роператор Лапласа. Предмет изобретения Компенсационный силовой цзмеритель, содержаций чувствительный элемент ца упругих опорах, датчик перемещения, замкнутый через усилитель отрицательной обратной связи на датчик силового воздействия, отличаюиигсл тем, что, с цельо увеличения точности, он снабжен регулируемой системой компецсации жесткости упругого подвеса, при этоМ система компенсации выполнена в виде подвижного магнита, установленного в поле неподвижных катушек, обмотки которых подключены к регулируемому источнику постоянного тока. 2. Устроиство по п. 1, отличаощеесл тем, что, с целью повышения точности, источник постоянного тока подключен через ключ, изменяющий полярность тока в катушках компенсации, при этом вход ключа соединен с. генератором тактовых импульсов, управляю Гцим моментами переброса ключа.Заказ 12524 фб ЦНИИПИ ПодлисноеСССР 1 алоярославецкая ородская типография Калужского областного управления издательств, полиграфии и кнн;кноа торговли р ч с/ Изд.975 сударственного комитета по делам изобретений Москва, Ж, Раушска