Магнитоупругий датчик усилий

Союз СоветскикСоцкалнсткческмкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 907405(51) М. Кл,с присоединением заявки РЙ -6 01 1. 1/12 Гооударстеенный комитет(7 ) Заявитель Ереванский политехнический институт(54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК УСИЛИЙ зависимости от нагрузки. Изобретение относится к технике для измерения сил, а точнее к датчикам, основанным на изменении магнитных свойств материала в 5Известны магнитоупругие датчики усилия, представляющие собой консольную конструкцию, включающую в себя основание, изготовленное из немагнитного материала и состоящее из двух разъемных частей. На одной стороне каждой половины основания закреплены нластины ферромагнитного материала. На другой стороне выступы, предназначенные для соединения с выступами второй половины. Вдоль основания, как и в пластинах, расположено окно для размещения обмотки (между выступамн). Один из концов конструкции закрепляется, а к вгорому прилагается измеряемое усилие. Под воздействием последнего в верхнем пакете тласгин возникают напряжения растяжения, а в20 нижнем сжатия 1 .Однако этот датчик усилий имеет сравнительно невысокую чувствнтеэьв 1 сть. обусловленную применением основания. Известен также магнитоупрутий датчик, усилий, содержащий основание и магнитопровод, выполненные в виде пакета пластин с окном для размещения обмоток, Окно каждой пластины магнитопровода разделено на две равные части перемычкой, причем перемычки соседних пластин магнитопровода взаимолерпендикулярны, а между ними установлен с натягой неферромагнитный элемент 21. Цель изобретения - повышение чувствительности. Чувствительность этого датчика такжесравнительно невысока. Поставленная цель достигается тем, что пластины выполнены с И-образными участками, в пакете контактируют поверхностями одинаковой конфигурации и повернуты дпуг относительно друга на 90, а неферромагнитный силовводящий элемент выполнен с выступами, контактирующими с натягом с И-образнымп участками.907405Кроме того, длины выступов неферромагнитного элемента выполнены из условияЬ( Ь, - Ь , где Ь - толщина пакета пластин; Ь, - длина одной пары противопо- %ложных выступов, Ь, - длина другой парыпротивоположных выступов.На фиг. 1 представлена конструкция дат.чиков; на фиг, 2 и 3формы пластин отдельных половин пакета; на фиг. 4 - схемазамещения магнитопровода.Датчик содержит основание 1, магнитопровод 2, пластину с выступами из неферромагнитного материала 3, обмотки намагничивания аа и измерения бб, крепление 4. Изме.ряемое усилие действует на неферромагнитнуюпластину 3. Одна нара выступов длиннее бо.лее чем на половину толщины пакета. Засчет разности длин выступов И.образныеучастки пластин, находятся в состоянии на.чального натяжения,В схеме В, Вп, Яэ, Я,д, В,п, Вщ -магнитные сопротивления участков магнитопровода се, с 1, сд, И, сд и сХ соответственно,Еп,магнитодвижугцая сила созданная обмотИкой намагничивания, Ф Фг Фз, Ф 4 Ф, иФ - магнитные потоки через соответствующиесопротивления.Датчик работает следующим образом.При Р схема представляет собой уравно- Зфвещенный мост Впц Вщ= ЯдЯдз и магнитныепотенциалы точек с и д равны. Через В магнитный поток отсутствует, напряжение на выхоцс измерительной обмотки равно нулю.Когда Р-,Ж участки с 1 и сд растягиваются, а И и се сжимаются, магнитные сопротивления В щэ и В газ увеличиваются, а В и, иЯцько уменьшаются. Происходит разбаланс магнитного моста, между точками сс 1 возникаетразность потенциалов и через сд протекает 4магнитный поток Ф, на выходе измерительной обмотки возникает напряжение пропорциональное усилию.Чувствительность датчика будет значительно выше чувствительности прототипа в связи с тем, что датчик представляет собой схему мос. та, четыре плеча которого изменяются от изменения усилия.Формула изобретения1. Магнитоупругий датчик усилий, содержащий магнитопровод, выполненный в виде пакета пластин с окном для размещения обмоток и неферромагнитный силовводяший элемент, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности пластины выполнены с И-образными участками, в пакете контактируют поверхностями одинаковой конфигурации и повернуты друг относительно друга на 90, а неферромагнитный силовводящий элемент выполнен с выступами, контактирующими с натягом с И-образными участками.2, Датчик по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что длины выступов неферромаг. нитного элемента выполнены из условия Ь2 ( Ь 1 - Ь 2 где Ь - толщина пакетаЬ, - длина одной пары противоположных выступов; Ь, - длина другой пары противоположных выступов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Тезисы докладов всесоюзной конференцииИИС - 77, с, 162.2, Авторское свидетельство СССР по заявкеУ 2807944/18-10.907405 Составитель Н. ВоТехрел Л.Гаврылеш Редактор Л. Шандор Корректор А. 1 риценк Закаэ 580/51 Фивфал 1 ИП 1 "11 атент, г, Ужгород, ул. Проектная Тираж 883НИИПИ Госуцарственнло делам иэобретений13035, Мо скна, Ж.З 5,Поллисного комитета СССРи открытийРауглская наб., л. 4/5