DE1255347B - Elektrischer Kraeftemesser mit einem magnetoelastischen Geberelement - Google Patents
Elektrischer Kraeftemesser mit einem magnetoelastischen GeberelementInfo
- Publication number
- DE1255347B DE1255347B DE1964N0025189 DEN0025189A DE1255347B DE 1255347 B DE1255347 B DE 1255347B DE 1964N0025189 DE1964N0025189 DE 1964N0025189 DE N0025189 A DEN0025189 A DE N0025189A DE 1255347 B DE1255347 B DE 1255347B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transmitter element
- force meter
- force
- measuring windings
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
- G01G3/15—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of magnetic properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/12—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress
- G01L1/125—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress by using magnetostrictive means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/12—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress
- G01L1/127—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress by using inductive means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
GOIl
Deutsche Kl.: 42 k - 7/05
N25189IXb/42k
1. JuU 1964
30. November 1967
1. JuU 1964
30. November 1967
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kräftemesser, der ein magnetoelastisches Geberelement
und auf dem Geberelement angeordnete Meßwicklungen aufweist. Die Meßwicklungen sind mit
dem Meßinstrument verbunden. Zur Messung der an das Geberelement angreifenden Kräfte wird die
Eigenschaft des magnetoelastischen Geberelementes verwendet, seinen magnetischen Widerstand bei einer
Dehnung bzw. Verbiegung zur verändern. Derartige elektrische Kräftemesser dienen insbesondere zur
Messung von Kräften und Momenten.
Es sind bereits elektrische Kräftemesser bekannt, die sich durch einen verwickelten Aufbau und ungenügende
Meßgenauigkeit auszeichnen und die sich in unbelastetem Zustand nicht genau eichen lassen.
Außerdem sind elektrische Kräftemesser bekannt, bei denen das federnde Geberelement zugleich als magnetischer
Leiter ausgebildet ist, dessen magnetischer Widerstand sich infolge der Änderung der Magneteigenschaften
des Magnetwerkstoffes unter Belastung ao mit einer Kraft bzw. einem Moment verändert. Derartige
Kräftemesser führen jedoch bei Änderung der Umgebungstemperatur zu ungenauen Meßergebnissen.
Ferner ist ein elektrischer Kräftemesser dieser Gattung bekannt, bei dem der für die Messung von Zug-,
Druck- und Drehmoment oder Schub dienende Geber nach der Differentialmethode funktioniert. Zu diesem
Zweck sind mindestens vier in der Art eines Fachwerkes miteinander verbundene Einzelgeberelemente
gekoppelt, so daß beim Angreifen einer Kraft an das Ende des Gesamtfachwerkes die einzelnen Geberelemente
verschiedenartig deformiert werden. Durch Vergleichen des magnetischen Widerstandes der
Einzelelemente mit Hilfe von um Geberschenkel gewickelten Meßwicklungen wird die Kraft in einem
Meßinstrument gemessen. Bei einem derartigen elektrischen Kräftemesser werden einige der Geberelemente
gezogen und andere gedrückt. Infolge der Anwendung der Differentialmethode gelingt es, die Meßanzeige
weitgehend unabhängig von der Temperatur zu machen. Dieser bekannte elektrische Kräftemesser
weist jedoch eine Reihe wesentlicher Nachteile auf. So ist es einerseits notwendig, daß eine Mehrzahl
von fachwerkartig zusammengekoppelten einzelnen magnetoelastischen Geberelementen verwendet werden
muß. Da die Einzelelemente miteinander zu verbinden sind, treten zusätzliche Fehlermöglichkeiten
auf, die nicht nur die Genauigkeit und Stabilität des Kräftemessers verschlechtern, sondern auch sehr alterungsunbeständig
sind. Außerdem zeichnet sich ein derartiger Kräftemesser durch einen verhältnismäßig
großen Aufwand aus.
Elektrischer Kräftemesser
mit einem magnetoelastischen Geberelement
Anmelder:
Nautschno-Issledowatelskij i konstruktorskij
Institut ispytatelnych Maschin,
Priborow i Sredstw Ismerenija Mass, Moskau
Vertreter:
DipL-Chem. L. Zellentin, Patentanwalt,
München 22, Zweibrückenstr. 6
München 22, Zweibrückenstr. 6
Als Erfinder benannt:
Boris N. Gratschew, Kaliningrad (Sowjetunion)
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auf einfache Weise zu beseitigen. So soll
sich der elektrische Kräftemesser durch einen einfachen Aufbau und insbesondere durch eine hohe
Stabilität gegen Temperatur- und Alterungseinflüsse sowie gegen andere unerwünschte Deformierungen
des Magnetmaterials auszeichnen.
Die Erfindung besteht darin, daß das Geberelement aus einem einzigen Stück besteht und daß auf dem
Mittelschenkel eine Magnetisierungswicklung und auf den Jochen die Meßwicklungen derart angeordnet
und angeschaltet sind, daß sich die Einzelbeträge der in ihnen in unbelastetem Zustand des Kräftemessers
induzierten elektromotorischen Kräfte aufheben. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Meßwicklungen
in Reihe geschaltet sind.
Da bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Kräftemesser mehrere Meßwicklungen auf den
Jochen und nicht auf dem Mittelschenkel des Gebers angeordnet sind, wird beim Angreifen einer Kraft
auf das einteilige Geberelement ein Luftspalt auf Kosten des anderen vergrößert bzw. verkleinert. Dabei
wird zwar ebenfalls das Differentialprinzip benutzt, die Anordnung und die Wirkungsweise dieses
differentiellen Störkomponentenausgleichs sind jedoch anders als beim Stand der Technik. Das erfindungsgemäße
Geberelement weist keine deformierbaren Teile des Magnetmaterials auf, die über unzu-
709 690/22O
verlässige mechanische Kontakte mit anderen Geberelementen verbunden sind. Dadurch erhöht sich die
Stabilität ganz erheblich, weil die durch die Kontaktelemente bedingten zusätzlichen Störkomponenten
von vornherein vermieden sind. Außerdem ändert sich der magnetische Gesamtwiderstand des Geberelementes
bei der Erfindung beim Auftreten von Biegungen praktisch nicht. Auch das führt zu einer
weiteren Verbesserung der Stabilität.
In der Figur ist ein zweckmäßiges Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Das Geberelement 1 besteht aus einem einzigen Körper; es ist deformierbar und magnetoelastisch^
Auf diesem Geberelement ist die Magnetisierungswicklung 2 um den Mittelschenkel angeordnet. Der
durch diese Magnetisierungswicklung 2 erzeugte Magnetfluß durchflutet die Joche 3 und die Luftspalte
4 und 4'. Um die Joche 3 sind die Meßwicklungen 5, 6,7, 8 angeordnet, die in Reihenschaltung
miteinander verbunden sind. Die Anschlußenden 9 ao der Meßwicklungen sind an ein Meßinstrument und
die Anschlußenden 10 der Magnetisierungswicklung 2 an eine Stromquelle angeschlossen, die nicht
dargestellt sind.
Die auf das Geberelement 1 drückende Kraft P verformt dieses Element, wodurch der Luftspalt 4
kleiner und der Luftspalt 4' größer wird. Wirkt die Kraft in umgekehrter Richtung, so wird der Luftspalt
4 größer und der Luftspalt 4' kleiner.
Claims (2)
1. Elektrischer Kräftemesser mit einem durch die Kraft deformierbaren, magnetoelastischen
Geberelement und mit auf Teilen des Geberelementes angeordneten Meßwicklungen, die mit
dem Meßinstrument verbunden sind, um die Änderung des magnetischen Widerstandes des
Geberelementes bei Kraftänderungen anzuzeigen, bei dem das Geberelement einen ferromagnetischen
Mittelschenkel und am Mittelschenkel mit einem Ende angreifende und mit dem anderen
Ende unter Bildung eines Luftspaltes sich gegenüberstehende ferromagnetische Joche aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Geberelement (1) aus einem Stück besteht und daß
auf dem Mittelschenkel eine Magnetisierungswicklung (2) und auf den Jochen (3) die Meßwicklungen (5 bis 8) derart angeordnet und angeschaltet
sind, daß sich die Einzelbeträge der in ihnen im unbelasteten Zustand des Kräftemessers induzierten elektromotorischen Kräfte aufheben.
2. Elektrischer Kräftemesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwicklungen
(5 bis 8) in Reihe geschaltet sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 740 762.
Deutsche Patentschrift Nr. 740 762.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 690/220 11.67 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1964N0025189 DE1255347B (de) | 1964-07-01 | 1964-07-01 | Elektrischer Kraeftemesser mit einem magnetoelastischen Geberelement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1964N0025189 DE1255347B (de) | 1964-07-01 | 1964-07-01 | Elektrischer Kraeftemesser mit einem magnetoelastischen Geberelement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1255347B true DE1255347B (de) | 1967-11-30 |
Family
ID=7343329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1964N0025189 Pending DE1255347B (de) | 1964-07-01 | 1964-07-01 | Elektrischer Kraeftemesser mit einem magnetoelastischen Geberelement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1255347B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1773058B1 (de) * | 1968-03-26 | 1970-11-19 | Nii Priborostrojenija I Sredst | Kraftgeber |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE740762C (de) * | 1941-05-31 | 1943-10-28 | Siemens Ag | Geber fuer die Messung von Zug, Druck, Drehmoment oder Schub nach der Differentialmethode |
-
1964
- 1964-07-01 DE DE1964N0025189 patent/DE1255347B/de active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE740762C (de) * | 1941-05-31 | 1943-10-28 | Siemens Ag | Geber fuer die Messung von Zug, Druck, Drehmoment oder Schub nach der Differentialmethode |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1773058B1 (de) * | 1968-03-26 | 1970-11-19 | Nii Priborostrojenija I Sredst | Kraftgeber |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE68903402T2 (de) | Dehnungsmesser. | |
DE3031997C2 (de) | Anordnung zur berührungslosen Messung statischer und dynamischer Drehmomente | |
EP0061520B1 (de) | Magnetkernloser Messwandler zum berührungslosen Messen eines Messstromes | |
EP2729823B1 (de) | Messkopf für einen magnetoelastischen sensor | |
WO2019210908A1 (de) | Drehmomentsensoranordnung und wankstabilisator mit drehmomentsensoranordnung | |
DE2857236A1 (de) | Method and device for measuring or detecting a mechanical change of state or its time derivative | |
EP0136437B1 (de) | Mehrkomponentenkraft- und -momentenmesskörper mit Dehnungsmessstreifen | |
DE3627127A1 (de) | Membran fuer kraftmesseinrichtungen | |
DE4343612C2 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Elastizität von Materialien | |
DE102017130075A1 (de) | Drehmomentsensoranordnung | |
DE1255347B (de) | Elektrischer Kraeftemesser mit einem magnetoelastischen Geberelement | |
DE2753549B1 (de) | UEberlastsicherung fuer eine Kraftmesseinrichtung | |
DE2739054A1 (de) | Einrichtung zur messung einer kleinen weglaenge | |
EP2720021B1 (de) | Kraftmesseinrichtung | |
DE2726312B2 (de) | Meßumformer mit einer piezoeristiven Anordnung | |
DE1220634B (de) | Magnetoelastische Kraftmessvorrichtung | |
DE1573417A1 (de) | Messwertaufnehmer | |
DE3119806A1 (de) | Messwertaufnehmer zur erfassung von zug- und/oder druckkraeften | |
DE1814896A1 (de) | Wandler | |
DE2141292A1 (de) | Widerstandsmessbruecke mit halbleiterwiderstaenden | |
DE19753554A1 (de) | Aktiver Magnetfeld-Kraftsensor | |
DE1957058U (de) | Einrichtung zum messen physikalischer groessen. | |
DE2208109C3 (de) | Beschleunigungsmesser | |
DE1205313B (de) | Anordnung zum Messen von Zug- oder Druckspannungen in einem Messobjekt aus magnetostriktivem Material | |
AT205261B (de) | Elektromagnetischer Dehnungsmesser |