Емкостный динамометр

разователя одинаковы и выходной сигнал емкостного преобразователя равен нулю. Если направление приложенной к упругому элементу силы не совпадает с его осью симметрии, то емкостный дифференциальный преобразователь 3 регистрирует занижение показаний, вызванное перераспределением силы по параллельным ветвям упругого элемента. Перераспределение силы вызывает перекос упругого элемента (возникновение изгибающего момента), и перемещения электродов 12 и 13 емкостного преобразователя станут неодинаковыми. Выходной сигнал емкостного преобразователя, пропорциональный величине перекоса (изгибающего момента) упругого элемента, вводится в измерительную цепь через коммутатор 17, при этом равновесие моста нарушается на величину, пропорциональную этому изгибающему моменту, а компенсация этого неравновесия осуществляется регулированием витков обмотки 1 О.Выходной параметр измерительной цепи с дифференциальным 3 и емкостным 11 преобразователями запишется зовано для измерения сил.Цель изобретения - повышение точ 1)ностивНа Фиг. 1 представлена конструктивная схема динамометра; на Фиг. 2 -разрез А"А на Фиг, 1; на фиг. 3 -разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 - 1 Осхема деформации упругого элемента;на Фиг, 5 - блок-схема динамометра.Емкостный динамометр для измерения силы содержит упругий элемент 1с Флажками 2, емкостный дифференциальный преобразователь 3 с общимэлектродом 4, дифференциальными электродами 5 и 6, подключенными к дифференциальным обмоткам 7 и 8 трансформатора 9 напряжений, регулируе Омую обмотку 10, один конец которойподключен к средней точке дифференциальных обмоток 7 и 8, а второй конец заземлен, дополнительный дифференциальный емкостный преобразователь 2511 с двумя потенциальными электродами 12 и 13, закрепленными на деформируемой части упругого элементаи токовым общим электродом 14, закрепленным на консольной балке 15, 30.и дополнительную обмотку 16, средняяточка которой заземлена, а концы ееподключены к потенциальным электродам 12 и 13 емкостного преобразователя 11 через коммутатор 17, причем об- Зщий электрод 4 емкостного дифференциального преобразователя и токовыйэлектрод 14 емкостного преобразователя соединены вместе и подключены квходу детектора 18 равновесия, при щэтом первичная обмотка 19 трансформатора .9 напряжений подключена к генератору 20 напряжений,Емкостный динамометр работает следующим образом,При приложении силы к упругомугдеэлементу последний деформируется,Деформация упругого элемента, пропорциональная приложенной силе, воспринимается емкостным дифференциальнымпреобразователем 3 перемещений, при Ьэтом приращение емкости измеряетсятрансформаторной мостовой схемой,Отсчет измеряемой величины производится по количеству витков регулируемой обмотки 10, ЬЕсли сила приложена соосно с осьюупругого элемента, то перемещенияэлектродов 12 и 13 емкостного преабС -С С -С Р = ш +и С +С С +Сгде С, и С - емкости дифференциального емкостного преобразователя 3;С и С - емкости емкостного преобразователя 11.Через геометрические размеры и перемещения электродов эти емкости рав- ные Сс (1+1 сх т)Д+у сс 1+1 сх3 -у45 134507Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольЯа(Ь+х) С - а(Ь-х) р диэлектрическая проницаемость воздуха =1);ширина электродов дифференциального емкостногопреобразователя;длина электродов дифференциального емкостногопреобразователя;смещение электродов пооси х;расстояние между электродами емкостного дифференциального преобразователя 3;1345070 с - ширина электродов емкостного преобразователя 11;1 " длина электродов емкостного преобразователя 11;. 5Й - расстояние между электро-дами емкостного преобразователя 11;у - смещение электродов пооси у; 10ш, и - количество витков обмотоктрансформатора;- коэффициент пропорциональности между смещениемэлектродов емкостного дифференциального преобразователя 3 и смещением электродов емкостного преобразователя 11,Тогда уравнение (1) с учетом (2) 2 О и (3) примет вид х = РАх= РАЕмкостный динамометр, содержащий ЗО упругий элемент, на котором размещендифференциальный емкостный преобра-зователь, вход которого подключен ктрансформаторному мосту, соединенному с генератором, а выход - к детектору, о т л и ч а ю щ и й с я тем,35что, с целью повышения точности, внего введены коммутатор, дополнительная обмотка и дифференциальный емкостный преобразователь, подвижный эле" 40 мент которого выполнен в виде консольной балки, закрепленной по осисимметрии упругого элемента на одном из его оснований, при этом общийэлектрод дополнительного дифференциального емкостного преобразователяразмещен на консольной балке и соединен с детектором, а два боковых электрода установлены на деформируемыхчастях упругого элемента симметрично его продольной. оси и через коммутатор соединены с дополнительной об"моткой, размещенной на сердечникетрансформаторного моста, средняя точка которой: заземлена. д; Р еР здп,Д (5) М = вР соз сов,б где Р М 1 Ф оме тру е осью х; сила, действ ленин измери динамометра ра).астном случае и ющая в направельной нормали оси динамомети с=О,Я=О ч х +х О Р=ш - - -в. ( 2 Ъж 11 ри силе, действующей под углом к направлению оси динамометра, он оказьЬается нагруженным следующими компонентами: Р=Р соз(соз Р 1-сов( совl5- поперечная сила;- изгибающий момент;крутящий момент;- приложенная к динамсила (измеряемая сила);- плечо силы;угол между вектором силыи осью г;- угол между вектором силы=к 1 Уеличины х , х зависяой к динамометру силы у = Р Агде А А,Ав - функции, определяемыегеометрическими размерами упругого элементадинамометра и физическими свойствами материала, из которого изготовлен упругий элемент,С учетом (7) запишем (б),Во всех других случаях, когда 1 1 О/Ь ФО, уО, х,хг, уменьшение первого члена уравнения (4) компенсируется вторым членом, что позволяет повысить точность измерения силы при несоосном приложении силы к динамометру,Формула изобретения345070в-вСоставитель А, Экономов Редактор М. Петрова Техред Л.Олийнык Корректор И, Муска Заказ 4910/41 Тираж 76 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4