CS211530B1

CS211530B1 - Connection for evaluation of the torque moment transmitted by the rotating shaft

Info

Publication number: CS211530B1
Application number: CS329479A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Prochazka; Vladimir Kopriva
Original assignee: Miroslav Prochazka; Vladimir Kopriva
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1979-05-15
Publication date: 1982-02-26

Description

Vynález se týká zapojení pro vyhodnocování kroutícího momentu přenášeného rotujícím hřídelem.The invention relates to a circuit for evaluating the torque transmitted by a rotating shaft.

V dosavadním stavu techniky pulsní signály ze snímačů se vedou na čtyři vstupy logického spínacího obvodu, na jehož výstupu vzniknou napetové pulsy, jejichž střední hodnotu úměrnou přenášenému kroutícímu momentu vyhodnotí integrátor a indukuje měřidlo.In the prior art, the pulse signals from the sensors are fed to four inputs of a logic switching circuit, at the output of which the voltage pulses are generated, whose mean value proportional to the transmitted torque is evaluated by the integrator and induced by the meter.

Princip funkce logického obvodu je patrný z průběhu signálů. Výška výstupních pulsů je udržována na konstantní hodnotě^. Integrátor pak vyhodnocuje střední hodnotu výstupního signálu z logického obvodu. Hodnoty fáze ^a ^2 odpovídají základnímu nastavení snímačů při přenášeném nulovém momentu. Střední hodnota těchto pulsů se kompenzuje v integrátoru, střední hodnota rozdílů velikosti statické složky přenášeného kroutícího momentu.The function of the logic circuit is evident from the waveform of the signals. The output pulse height is kept constant. The integrator then evaluates the mean value of the output signal from the logic circuit. The values of phase ^a ^ 2 correspond to the basic setting of the sensors at the transmitted zero torque. The mean value of these pulses is compensated in the integrator, the mean value of the differences in the magnitude of the static component of the transmitted torque.

Nevýhoda zapojení, které používají tohoto principu, se projevuje dvojím způsobem. Jednak fázové rozdíly**^ ^{u rea}^i^zovaný^c^ zařízení mají výraznou nahodilou složku, která při zvyšování citlivosti např. u tužších hřídelů narušuje princip měření a porušuje funkci. Druhá nevýhoda spočívá v obtížné kompenzaci zbytkových napětí výstupních spínačů logického členu, které jsou teplotně nelineárně závislé.The disadvantage of using this principle is manifested in two ways. First, the phase differences ^{in the REA} ** ^ ^ i ^ ^c ^ionised ý devices have significant random component that in increasing the sensitivity e.g. for the harder shaft interferes and violates the principle of measurement function. A second disadvantage lies in the difficult compensation of the residual voltages of the logic element output switches, which are non-linearly temperature dependent.

Popsané nevýhody odstraňuje předmět vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že výstup z prvního snímače a výstup z druhého snímače je připojen na první klopný obvod, který je spojený s prvním spínačem, výstup z třetího snímače a výstup ze čtvrtého snímače je připojen na druhý klopný obvod, který je spojený s druhým spínačem, oba spínače jsou spojeny s-e vstupy zdroje a jejich výstup je připojen na sumátor, který je spojen přes integrátor s měřidlem, 211530 přičemž druhé vatupy spínačů jsou vzájemně spojeny á uzemněny. Dosahovaný nový'výšŠí účinek spočívá ve zvýšení přesnosti a v možnosti zvýšit citlivost zařízeni. To umožňuje zmenšit měrnou.délku hřídele a měření malých kroutících momentů u zařízení pro velké kroutící momenty, jinými slovy zvětšení rozsahu měření momentů u téhož zařízení.The described disadvantages are overcome by the object of the invention. Its essence is that the output from the first sensor and the output from the second sensor are connected to the first flip-flop which is connected to the first switch, the output from the third sensor and the output from the fourth sensor is connected to the second flip-flop that is connected to with a second switch, both switches are connected to the source inputs and their output is connected to a summer, which is connected via an integrator to the meter 211530, wherein the second switch inserts are connected to each other and grounded. The new effect achieved is to increase the accuracy and to increase the sensitivity of the device. This makes it possible to reduce the shaft specific length and measure the low torque of the high torque device, in other words, to increase the torque measurement range of the same device.

Vynález je v konkrétním případě vyobrazen na připojených výkresech, kde na' obr. 1 je znázorněno původní zapojení snímačů, na obr. 2 je znázorněn průběh signálů a na obr. 3 je zapojení podle vynálezu s.teplotní kompenzací. Signál z prvního snímače u prvního ozubeného kotouče /obr. 3/ je veden na prvý vstup klopného .obvodu 8, signál z druhého snímače 2_ z druhého ozubeného kotouče je veden/na druhý vstup klopného obvodu 8, signál že třetího snímače 3 z prvého ozubeného kotouče je veden na prvý vstup druhého klopného obvodu 9, signál ze čtvrtého snímače £ z druhého ozubeného kotouče je veden na druhý vstup druhého klopného obvodu 2» přičemž výstup z prvého klopného obvodu. 2 J^e veden na první spínač 1 0, výstup z druhého klopného obvodu 2 j® veden na druhý spínač 1 1 , první spínač 1Q je připojen druhým vstupem na kladné napětí, třetím vstupem na zem, druhý spínač 11 je připojen druhým vstupem na záporné napětí, třetím vstupem na zem, výstupy ze spínačů 1 0, 11 jsou spojeny s prvním a druhým vstupem sumátoru 2_2> výstup sumátoru 12 je spojen přes integrátor £ s měřičem 7.·The invention is illustrated in particular in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows the original connection of the sensors, Fig. 2 shows the waveform of the signals, and Fig. 3 shows the connection according to the invention with temperature compensation. The signal from the first sensor of the first toothed disk / fig. 3) is applied to the first input of the flip-flop 8, the signal from the second sensor 2 of the second gear is provided to the second input of the flip-flop 8, the signal that the third sensor 3 of the first gear is the signal from the fourth sensor 6 from the second toothed disk is applied to the second input of the second flip-flop 2, the output of the first flip-flop. 2 ^e J supplied to the first switch 1 0, the output of the second flip-flop 2 J® supplied to the second switch 1 1, the first switch Q1 is connected to the second input to a positive voltage, a third input to ground, the second switch 11 is connected to the second input to the negative The voltage of the third input to the ground, the outputs of the switches 10, 11 are connected to the first and second inputs of the summator 22.

Hlavní princip funkce spočívá tedy v tom, že kroutící moment se vyhodnocuje ze kroucení hřídele, které se převádí na měřeni fáze* Toto měření se realizuje pomocí dvou dvojic snímačůThe main principle of the function is that the torque is evaluated from the shaft twist, which is converted into phase measurement * This measurement is carried out using two pairs of sensors

2» Α» £/» které kompenzují rušivý vliv prostorového pohybu hřídele. Jopsané uspořádání podle obr. 3 modifikuje původní zapojení s logickým obvodem £ /obr. 1/ do dvou větví, přičemž do prvního spínače 10 je přiváděno +U zdroje a do druhého spínače 11 je přiváděno -U zdroje a výstup ze spínačů 10, 11, jsou vedeny do sumátoru 1 2. Tím je současně dosaženo teplotní kompenzace.2 »Α» £ / »which compensate for the disturbance of the spatial movement of the shaft. The circuit arrangement shown in FIG. 3 modifies the original circuit with logic circuit 8 / FIG. 1 / to two branches, wherein + U source is fed to the first switch 10 and -U source is fed to the second switch 11, and the output from the switches 10, 11 is fed to the sump 12. This simultaneously achieves temperature compensation.

Claims

Circuit for evaluating the torque transmitted by a rotating shaft comprising a rotating shaft measuring section provided with a fixed toothed disk at each end, each provided with a pair of opposed sensors, characterized in that the output of the first sensor (1) and the output of the second sensor (2) is connected to the first flip-flop (8) connected to the first switch (10), the output from the third sensor (3) and the output of the fourth flip-flop (4) connected to the second flip-flop (9) connected to the second switch / 11), while both switches (10, 11) are connected to the inputs (+ U, -U) of the power supply and their output is connected to the sump (12), which is connected via the integrator (6) to the meter (7, ₉₎ . The switches (10, 11) are connected to each other and grounded.