DE2936579A1

DE2936579A1 - Electrodynamic force measurement appts. - uses induced counter force from permanent magnet and coil arrangement with position measurement

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Publication number: DE2936579A1
Application number: DE19792936579
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Chem. 8000 München Ulrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1981-03-12

Abstract

The electrodynamic force measurement instrument uses a position sensor to determine a balance condition between the measured force acting on a movable pick-up (3) and a counter force generated using a measurable electrical current. The instrument has a very wide linear measurement range and enables accurate measurement of small forces and force differences. A fixed coil (6) arranged in the field of a permanent magnet arrangement (8) carries the measurable current producing the electrodynamic counter force. The permanent magnet arrangement (8) consists of two opposite polarity permanent rod magnets separated in the pick-up movement direction and connected to it. A membrane (2) attached to the pick-up separates a press measurement chamber (13) from a reference press chamber (15). The membrane is attached to the pick-up via a flange or bonding arrangement.

Description

Elektrodynamischer Kraftmesser. Electrodynamic force gauge.

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrodynamischen Kraftmesser, bei welchem mittels eines Stellungsfühlers ein Gleichgewichtszustand zwischen der auf einen bewegten Aufnehmer wirkenden, zu messenden Kraft und einer Gegenkraft feststellbar ist, weichletztere elektrodynamisch vermittels eines meßbaren elektrischen Stromes erzeugbar ist.The invention relates to an electrodynamic dynamometer, in which by means of a position sensor a state of equilibrium between the The force to be measured acting on a moving transducer and a counterforce can be determined, the latter electrodynamically by means of a measurable electrical Electricity can be generated.

Allgemein bekannte Kraftmesser sind Druckmeßgeräte, bei welchen der zu messende Druck auf eine in ihrer Größe bekannte Fläche einwirkt und die resultierende Kraft ein elastisches Bauteil, wie eine Peder, eine Membran, einen Balgen oder dergleichen formt. Der Verformungsweg steht in bestimmter funktioneller Abhängigkeit von der einwirkenden Kraft und ist in vielen Fällen zu dieser proportional.Well-known force gauges are pressure gauges in which the pressure to be measured acts on a known size area and the resulting Force an elastic component such as a peder, a membrane, a bellows or the like forms. The deformation path is functionally dependent on the acting force and is in many cases proportional to it.

Nachteilig ist bei den bekannten Druckmeßgeräten bzw. Kraftmessern dieser Art, daß die elastischen Eigenschaften des durch die Kraft verformten Bauteils temperaturabhängig sind, so daß sich eine entsprechende Temperaturabhängigkeit des Meßergebnisses einstellt. Auch kann die elastische Nachwirkung der elastisch verformten Bauteile zu Meßfehlern führen.The known pressure gauges or force gauges have the disadvantage this Kind that the elastic properties of the component deformed by the force are temperature-dependent are, so that a corresponding temperature dependency of the measurement result is established. The elastic after-effect of the elastically deformed components can also lead to measurement errors to lead.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten hat man bereits Kompensations-Druckmeßsysteme bzw. -Kraftmeßsysteme entwickelt, bei denen nicht etwa die durch eine Kraft verursachte Verformung eines elastischen Bauteils als Wegmessung, sondern auf indirektem Wege diejenige Kraft gemessen wird, welche der zu messenden Kraft das Gleichgewicht hält, so daß keine Verschiebungen an einem Bauteil auftreten, auf das einerseits zu messende Kraft und andererseits die reguliert erzeugbare Vergleichskraft einwirken. Die reguliert erzeugbare Vergleichskraft wurde bekanntermaßen praktisch nach der Methode der Kontaktdruckkompensation erzeugt, wobei eine von einem zu messenden Druck beaufschlagte Membran an einen Aufnehmer angeschlossen war, welcher mit dem Kern eines Tauchspulensystems und mit einem Kontaktsatz gekoppelt war, derart, daß eine verstärkte Druckbeaufschlagung der Membran eine Erhöhung des Kontaktdruckes und damit eine erhöhten Stromfluß durch die Spule des Tauchspulensystems bewirkte, wodurch wiederum eine erhöhte Gegenkraft auf die Membran rückwirkte. Im Gleichgewichtszustand bildete der Stromfluß durch die Spule des Tauchspulensystems ein Maß für den auf dei Membran einwirkenden, zu messenden Druck.Compensation pressure measuring systems are already available to avoid these difficulties or force measuring systems developed, in which not the one caused by a force Deformation of an elastic component as a path measurement, but in an indirect way the force is measured which keeps the force to be measured in equilibrium, so that no shifts occur on a component on the one hand to be measured Force and, on the other hand, the comparative force that can be generated in a regulated manner. That regulates As is known, the comparative force that can be generated was practically based on the method of contact pressure compensation generated, a membrane acted upon by a pressure to be measured to a Sensor was connected, which with the core of a moving coil system and with a contact set was coupled, such that an increased pressurization the membrane an increase in the contact pressure and thus an increased current flow through caused the coil of the moving coil system, which in turn increased the counterforce acted back on the membrane. In the state of equilibrium, the current flow formed through the coil of the moving coil system is a measure for the acting on the membrane measuring pressure.

Anstelle des soeben erwähnten Kontaktsatzes konnte man selbstverständlich dem Fachmann bekannte, kontaktlose Stellungsfühler einsetzen, doch ergab sich bei der vorstehend beschriebenen bekannten Anordnung stets ein Fehler, insbesondere im unteren Teil des Meßbereiches, aufgrund des nichtlinearen Verlaufes der Permeabilitätskennlinie des ferromagnetischen Kernes des Tauchspulensystems, weshalb die bekannten Systeme für die Messung niedriger Drücke oder niedriger Druckdifferenzen nicht geeignet waren.Instead of the contact set just mentioned, you could of course use contactless position sensors known to those skilled in the art, but resulted in the known arrangement described above is always an error, in particular in the lower part of the measuring range, due to the non-linear course of the permeability characteristic the ferromagnetic core of the moving coil system, which is why the known systems not suitable for measuring low pressures or low pressure differences was.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen elektrodynamischen Kraftmesser der eingangs kurz beschriebenen Art so auszugestalten, daß er einen sehr weiten linearen Meßbereich aufweist und auch geringe Kräfte bzw. geringe Kraftdifferenzen genau zu messen vermag. Diese Forderungen sollen auch erfüllt werden können, wenn die Messungen insgesamt auf einem hohen Druckniveau relativ zur Umgebung durchzuführen sind.The object of the invention is to be achieved, an electrodynamic Design dynamometer of the type briefly described at the outset so that it has a has a very wide linear measuring range and also low forces or small force differences able to measure accurately. It should also be possible to meet these requirements if to carry out the measurements overall at a high pressure level relative to the environment are.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem erwähnten Aufnehmer eine Permanentmagnetanordnung verbunden ist, in deren Feld sich eine feststehend angeordnete, den meßbaren elektrischen Strom führende Spule befindet.According to the invention, this object is achieved in that with the aforementioned Sensor a permanent magnet arrangement is connected, in whose field a stationary arranged, the measurable electrical current carrying coil is located.

Die Kraftwirkung kommt also zwischen der Permanentmagnetanordnung und der dieser zugeordneten, stromdruchflossenen Spule zustande. Aufgrund der Verwendung eines Permanentmagneten zur Erzeugung des die Spule durchsetzenden, unveränderlichen Magnetfeldes wird das Meßergebnis von einer Permeabititätskennlinie nicht beeinflußt. Die Verbindung der Permanemtmagnetanordnung mit dem bewegbaren Aufnehmer ergibt die Möglichkeit, die beweglichen Teile des Kraftmessers in ihrer Gesamtheit in ein druckfesten Gehäuse einzuschließen, welches nicht von Stromdurchführungen oder dergleichen durchdrungen wird, derart, daß eine explosionsgeschützte Ausführung des hier vorgeschlagenen Kraftmessers keine Schwierigkeiten bereitet.The force effect thus comes between the permanent magnet arrangement and the current-carrying coil associated therewith. Because of the use a permanent magnet to generate the invariable one that penetrates the coil Magnetic field, the measurement result is not influenced by a permeability characteristic. The connection of the permanent magnet arrangement with the movable transducer results the possibility of integrating the moving parts of the dynamometer in their entirety Enclose flameproof housing, which is not of electrical feedthroughs or the like is penetrated in such a way that an explosion-proof version of the proposed here Force gauge poses no difficulties.

Aus Vorstehendem erkennt man, daß eine Umkehrung der Anordnung derart, daß die stromdurchflossene Spule mit dem bewegbaren Aufnehmer gekoppelt wird, während die ihr zugeordnete Permanentmagnetanordnung feststehend montiert wird, nicht zweckmäßig ist und nicht zu einer Lösung der zuvor genannten Aufgabe führt. Wenn auch zunächst die mechanische Kopplung des vergleichsweise große Masse besitzenden Permanentmagneten mit dem Aufnehmer für ein rasches Ansprechen desselben nachteilig erscheint und die Verbindung der geringere Masse besitzenden Spule mit dem Aufnehmer eine bessere Lösung zu sein scheint, so ergibt sich, daß es auf die Masse der Einzelteile auf der Seite des Aufnehmers bei dem hier vorgeschlagenen Kraftmesser nicht ankommt, solange der Einfluß der Reibung bei den Einstellbewegungen gering gehalten oder beseitigt werden kann.From the above it can be seen that a reversal of the arrangement in such a way that the current-carrying coil is coupled to the movable pickup, while the permanent magnet arrangement assigned to it is fixedly mounted, not expedient and does not lead to a solution of the aforementioned problem. Even if at first the mechanical coupling of the comparatively large permanent magnet with the transducer for a rapid response of the same appears disadvantageous and possessing the connection of the lesser mass Coil with the transducer A better solution seems to be that it turns out to be the bulk of the individual parts on the side of the transducer does not arrive at the force gauge proposed here, as long as the influence of friction in the adjustment movements is kept low or can be eliminated.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des zuvor angegebenen elektrodynamischen Kraftmessers sind im übrigen Gegenstand der anliegenden Ansprüche 2 bis 11, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne den Wortlaut an dieser Stelle zu wiederholen.Advantageous refinements and developments of the previously specified electrodynamic dynamometer are also the subject of the attached claims 2 to 11, the content of which is hereby expressly made part of the description without repeating the wording here.

Nachfolgend werden Einzelheiten von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert.Details of exemplary embodiments are given below with reference explained in more detail on the attached drawing.

Es stellen dar: Figur 1 eine schematische Abbildung eines elektrodynamischen Kraftmessers herkömmlicher Bauart, Figur 2 eine teilweise im Schnitt und teilweise als Blockschaltbild gezeichnete Ansicht eines Druckmessers der vorliegend angege -benen Art, Figur 3 eine Schnitt-Teilansicht eines Druckmessers in einer gegenüber Figur 2 abgewandelten Ausführungsform und Figur 4 eine nochmals andere Ausführungsform eines Druckmessers in einer Schnitt-Teilansicht.The figures show: FIG. 1 a schematic illustration of an electrodynamic Force gauge of conventional design, Figure 2 is a partially in section and partially as a block diagram drawn view of a pressure gauge of the present indicated -benen type, Figure 3 is a partial sectional view of a pressure gauge in an opposite Figure 2 modified embodiment and Figure 4 yet another embodiment of a pressure gauge in a partial sectional view.

Bei einem in Figur 1 gezeigten Druckmesser beauschlagt ein zu messender Druck p eine Membrandose 1, welche von einer Membran 2 bekannter Fläche abgeschlossen ist. Im Zentrum der Membran ist ein bewegbarer Aufnehmer 3 angeschlossen, welcher an seinem von der Membran 2 abliegenden Ende einen Weicheisenkern 4 trägt und welcher über eine mechanische Koppelverbindung einen Kontaktsatz 5 betätigt. Der Weicheisenkern 4 ist von einer Spule 6 umgeben, welche über den Kontaktsatz 5 an eine Gleichstromquelle 7 angeschlossen ist, derart, daß bei einem Stromfluß durch die Spule 6 der Weicheisenkern 4 in Richtung auf die Membran 2 hingezogen wird. Der Stromfluß durch die Spule 6 ist von dem Kontaktdruck am Kontaktsatz 5 abhängig, welcher seinerseits von der durch den Druck P an der Membran 2 erzeugten Kraftwirkung abhängig ist. Im Gleichgewichtszustand zwischen der durch den Druck P erzeugten Kraftwirkung an der Membran 2 einerseits und der durch die stromdruchflossene Spule 6 auf den Weicheisenkern 4 ausgeübten Kraft andererseits bildet der am Meßinstrument M angezeigte Strom ein Maß für die Größe des Druckes P, wobei es auf die elastischen Eigenschaften der Membran 2 im wesentlichen nicht ankommt, da die Membran wegen der Kompensation durch die elektrodynamisch erzeugte Kraft nicht ankommt. Es versteht sich, daß die an die Spule 6 angeschlossene Schaltung in Figur 1 nur rein schematisch angegeben ist, und selbstverständlich durch andere, an sich bekannte Regelschaltungen, welche beispielsweise Brücken enthalten können, ersetzt werden kann.In the case of a pressure gauge shown in FIG. 1, a pressure gauge to be measured is applied Pressure p a diaphragm box 1, which is closed by a membrane 2 of known area is. A movable transducer 3 is connected in the center of the membrane, which at its end remote from the membrane 2 carries a soft iron core 4 and which A contact set 5 is actuated via a mechanical coupling connection. The soft iron core 4 is surrounded by a coil 6, which via the contact set 5 to a direct current source 7 is connected, such that when a current flows through the coil 6 of the soft iron core 4 is drawn in the direction of the membrane 2. The current flow through the coil 6 depends on the contact pressure on the contact set 5, which in turn depends on the force generated by the pressure P on the diaphragm 2 is dependent. In the state of equilibrium between that generated by the pressure P. Force effect on the diaphragm 2 on the one hand and that through the coil through which current flows 6 on the soft iron core 4 on the other hand forms the force on the measuring instrument M indicated current a measure of the magnitude of the pressure P, it being applied to the elastic Properties of the membrane 2 essentially does not matter, since the membrane because of the compensation by the electrodynamically generated force does not arrive. It understands that the circuit connected to the coil 6 in Figure 1 is purely schematic is specified, and of course by other, per se known control circuits, which can contain bridges, for example, can be replaced.

Die durch die veränderliche Permeabilität des Weicheisenkern eingeführte Nichtlinearität der Messung wird bei dem Kraftmesser der vorliegend angegebenen Art gemäß Figur 2 dadurch vermieden, daß mit dem Aufnehmer 3 eine Permanentmagnetanordnung 8 fest verbunden ist. Die Permanentmagnetanordnung wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 von zwei gleichen Querschnitt wie der Aufnehmer 3 besitzenden, zylindrischen Permanentmagneten gebildet, welche mit bestimmten Abstand gegensinnig gepolt hintereinander angeordnet Bund, derart, daß im Bereich des Abstandes zwischen den Permanentmagneten ein intensives magnetisches Radialfeld auftritt. Im wesentlichen im Bereich dieses Radialfeldes befindet sich die feststehend montierte Spule 6, welche von einem regelbaren Gleichstrom durchflossen ist. Der Regler ist in Figur 2 mit 9 bezeichnet.The one introduced by the changing permeability of the soft iron core The non-linearity of the measurement is given in the present case for the dynamometer Avoided type according to Figure 2 that with the transducer 3 is a permanent magnet arrangement 8 is firmly connected. The permanent magnet arrangement is in the exemplary embodiment according to Figure 2 of two the same cross-section as the transducer 3 possessing, cylindrical Permanent magnets formed, which are polarized in opposite directions one behind the other at a certain distance arranged collar in such a way that in the region of the distance between the permanent magnets an intense radial magnetic field occurs. Essentially in the area of this Radial field is the fixedly mounted coil 6, which is controlled by a Direct current flows through it. The controller is denoted by 9 in FIG.

Das von der Membran 2 abliegende Ende des Aufnehmers 3 liegt einem Stellungsfühler 10 gegenüber, dessen Ausgangssignal über einen Verstärker 11 dem Regler 9 als Fehlersignal eingegeben wird, um den von einer Stromquelle 12 bezogenen Strom durch die Spule 6 so zu regulieren, daß die Kraftwirkung zwischen der Permanentmagnetanordnung 8 einerseits und der Spule 6 andererseits der Kraftwirkung aufgrund der Druckbeauschlagung einer Druckmeßkammer 13 das Gleichgewicht hält. Im Gleichgewichtszustand bildet wieder der an einem Meßgerät 14 angezeigte Stromfluß durch die Spule 6 ein Maß für die durch den Druck Pl an der Membran 2 erzeugten Kraftwirkung.The end of the transducer 3 remote from the membrane 2 lies on one side Position sensor 10 opposite, the output signal via an amplifier 11 to the Controller 9 is input as an error signal to the one obtained from a power source 12 To regulate the current through the coil 6 so that the force between the permanent magnet arrangement 8 on the one hand and the coil 6 on the other hand the force effect due to the application of pressure a pressure measuring chamber 13 holds the balance. Forms in equilibrium again the current flow indicated on a measuring device 14 through the coil 6 is a measure for the force generated by the pressure Pl on the membrane 2.

Befindet sich auf der von der Druckmeßkammer 13 abliegenden Seite der Membran 2 eine Vergleichsdruckkammer 15, die, wie ebenfalls aus Figur 2 ersichtlich, mit einem Vergleichsdruck P2 beaufschlagbar ist, so entspricht die Anzeige des MeBinstrumentes 14 der Druckdifferenz zwischen den Drücken P1 und P2.Located on the side facing away from the pressure measuring chamber 13 of the membrane 2 a comparison pressure chamber 15, which, as can also be seen from Figure 2, can be acted upon with a comparison pressure P2, the display of the measuring instrument corresponds 14 the pressure difference between the pressures P1 and P2.

Die Druckkammern 13 und 15 und die Membran 2 befinden sich in einem hochdruckfesten Membrangehäuse 16, zwischen dessen beiden Hälften die Membran 2 eingespannt ist und welches die Zuleitungen zu den Druckkammern enthält.The pressure chambers 13 and 15 and the membrane 2 are in one high-pressure-resistant membrane housing 16, between the two halves of which the membrane 2 is clamped and which contains the supply lines to the pressure chambers.

An das Membrangehäuse 16 ist ein Aufnehmergehäuse 17 ein stückig angeschlossen oder in der aus Figur 2 ersichtlichen Weise dicht angeflanscht, wobei der Spalt zwischen dem Aufnehmer 3 und dem Aufnehmergehäuse 17 sowie der Raum zwischen der äußeren Stirnfläche des Aufnehmers 3 und dem Aufnehmergehäus 17 von dem Druck der Vergleichsdruckkammer 15 beaufschlagt sind. Die zu vergleichen Drücke P1 und P2 wirken damit auf gleiche Flächen. Man erkennt ferner, daß weder das Membrangehäuse 16 noch das Aufnehmergehäuse 17 von StromdurchfUhrungen oder dergleichen durchdrungen sind, weshalb eine explosionsgeschützte Ausführung der gesamten Anordnung keine Schwlerigkelten bereitet.A transducer housing 17 is connected in one piece to the membrane housing 16 or tightly flanged in the manner shown in FIG. 2, the gap between the transducer 3 and the transducer housing 17 and the space between the outer end face of the transducer 3 and the transducer housing 17 from the pressure of the Comparison pressure chamber 15 are acted upon. The pressures P1 and P2 to be compared thus act on the same surfaces. It can also be seen that neither the membrane housing 16 nor the transducer housing 17 penetrated by power feedthroughs or the like are, which is why an explosion-proof design of the entire arrangement is not Prepares hardships.

An seinem an die Membran 2 angeschlossenen Ende trägt der Aufnehmer 3 einen Bund oder Kopf 18, welcher in einer entsprechend geformten Ausnehmung der Vergleichsdruckkammer 15 Aufnahme findet. Die Druckkammern 13 und 15 besitzen jeweils nur ganz geringes Volumen, wobei die der Membran 2 gegenüberliegenden Wände der Druckkammern zur gegenüberliegenden Membranfläche im geringem Abstand parallel verlaufen. Werden mit der hier angegebenen Einrichtung Druckdifferenzen im Bereich sehr hoher Drücke gemessen, so führt eine einseitige, ungewollte Druckentlastung nicht zu einer Zerstörung des Gerätes, da sich die Membran an die gegenüberliegende Wand der entlasteten DruckKammer anlegen kann und nicht unzulässig verformt wird. Dies trifft auch bei einer plötzlichen Entlastung der Vergleichsdruckkammer 15 zu, da in diesem Falle sich der durch den Kopf oder Bund 18 gebildete Absatz des Aufnehmers 3 an den gegenüberliegenden Absatz der einen Hälfte des Membrangehäuses 16 anlegt und den mittleren Teil der Membran 2 gegen den Überdruck auf der Seite der Druckmeßkammer 13 abstützt.At its end connected to the membrane 2, the transducer carries 3 a collar or head 18, which in a correspondingly shaped recess of the Comparison pressure chamber 15 takes up. The pressure chambers 13 and 15 each have only a very small volume, with the walls of the membrane 2 opposite Pressure chambers run parallel to the opposite membrane surface at a small distance. With the device specified here, pressure differences become very high in the range Measured pressures, a one-sided, unintentional pressure relief does not lead to a Destruction of the device, as the membrane on the opposite wall of the relieved Can create pressure chamber and is not impermissibly deformed. This also applies to a sudden relief of the comparison pressure chamber 15, since in this case the shoulder formed by the head or collar 18 of the transducer 3 on the opposite Paragraph of one half of the diaphragm housing 16 applies and the middle part of the Membrane 2 is supported against the overpressure on the side of the pressure measuring chamber 13.

Das Bauteil 10 kann von vielerlei berührungslos arbeitenden Stellungsfühlern gebildet sein. Beispielweise kann es sich bei dem Bauteil 10 um einen kapazitiv arbeitenden Näherungsinitiator handeln. Eine andere Form eines Stellungsfühlers ist der in Figur 3 schematisch gezeigte Hallgenerator, welcher einen weiteren, mit dem Aufnehmer 3 fest verbundenen, im Aufnehmergehäuse 17 befindlichen Permanentmagneten 19 und eine diesem zugeordnete und von dessen Feld durchsetzte Hallsonde 20 umfaßt.The component 10 can come from a variety of non-contact position sensors be educated. For example, the component 10 can be capacitive acting proximity initiator. Another form of position sensor is the Hall generator shown schematically in Figure 3, which is another, with the transducer 3 firmly connected, located in the transducer housing 17 permanent magnets 19 and a Hall probe 20 assigned to it and penetrated by its field.

Eine andere Möglichkeit besteht gemäß Figur 4 darin, am Außenende des Aufnehmers 3 einen Weicheisenkern 21 zu befestigen, welcher dem Magnetfeld eines in Figur 4 nur schematisch angegebenen Differentialtransformators 22 zugeordnet ist. Die Stellungsfühler nach den Figuren 3 und 4 ermöglichen ebenso wie bei der Ausführungsform nach Figur 2 die Abtastung derjenigen Stellung des Aufnehmers 3, bei welcher ein Gleichgewicht zwischen der durch Drücke an der Membran 2 erzeugten Kraft und der zwischen der Permanentmagnetanordnung 8 und der feststehenden Spule 6 erzeugten Kraft herrscht.Another possibility, according to FIG. 4, is at the outer end of the transducer 3 to attach a soft iron core 21, which is the magnetic field of a Associated with differential transformer 22 indicated only schematically in FIG is. The position sensors according to Figures 3 and 4 allow just like in the Embodiment according to Figure 2, the scanning of that position of the sensor 3, at which an equilibrium between the by pressing on the Membrane 2 generated force and between the permanent magnet assembly 8 and the fixed coil 6 generated force prevails.

Es sei bemerkt, daß die Permanentmagnetanordnung, welche mit der Spule 6 zusammenwirkt, auch von einem einzigen Permanentmagneten gebildet sein kann, wobei jedenfalls die Richtung der magnetischen Feldlinien und die Stromrichtung durch die Leiter der Spule 6 so gewählt werden, daß die resultierende Kraftwirkung am Aufnehmer 3 in dessen Bewegungsrichtung weist und der zu messenden Kraft entgegengerichtet ist.It should be noted that the permanent magnet assembly, which is connected to the coil 6 cooperates, can also be formed by a single permanent magnet, wherein at least the direction of the magnetic field lines and the direction of the current through the head of the coil 6 are chosen so that the resulting force on the Sensor 3 points in its direction of movement and counteracts the force to be measured is.

Der von dem Stellungsfühler 10, dem Regler 9 und der Antriebsanordnung aus Permanentmagnetanordnung und Spule gebildete Regelkreis ist vorzugsweise so ausgebildet, daß der Aufnehmer 3 und die damit fest verbundenen Teile Schwingungen ausführen, welche bewirken, daß Reibungskräfte, welche beispielsweise zwischen dem Aufnehmer und dem Aufnehmergehäuse 17 wirksam sein können, keinen Einfluß auf das Meßergebnis haben.That of the position sensor 10, the controller 9 and the drive arrangement The control circuit formed from the permanent magnet arrangement and coil is preferably like this designed that the transducer 3 and the parts firmly connected therewith vibrations perform, which cause frictional forces which, for example, between the Sensor and the sensor housing 17 can be effective, no influence on the Have a measurement result.

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Claims

Claims 1. Ilectrodynamic dynamometer, in which means of a position sensor, a state of equilibrium between the one that can be moved The force to be measured acting on the transducer and a counterforce can be determined, which latter is the case can be generated electrodynamically by means of a measurable electrical current, thereby characterized in that a permanent magnet arrangement (8) is connected to the transducer (3) is, in whose field there is a fixed, measurable electrical Live coil (6) is located.

2. Force gauge according to claim 1, characterized in that the permanent magnet arrangement two in the direction of movement of the transducer (3) with a mutual distance behind one another having arranged, oppositely polarized permanent bar magnets.

3. Force meter according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor (3) is connected to a membrane (2) which has a pressure measuring chamber (13) concludes.

4. Force meter according to claim 3, characterized in that on the a comparison pressure chamber from the side of the membrane (2) facing away from the pressure measuring chamber (13) (15) is provided.

5. Force meter according to claim 3 or 4, characterized in that the pressure measuring chamber (13) or the comparison pressure chamber (15) and / or the pressure measuring chamber (13) have a small volume and on the side opposite the membrane have a wall adapted to the shape of the membrane.

6. Force gauge according to claim 5, characterized in that the connection of the transducer (3) on the membrane (2) from a collar or flange (18) is formed, which in a correspondingly shaped recess in the wall the pressure molding or the reference pressure chamber is accommodated.

7. Force meter according to one of claims 3 to 6, characterized in that that the transducer (3) with the Peruvian valve assembly (8) from a pressure-resistant, Housing (17) made of non-magnetic material at least in some areas is surrounded, which is tight, in particular in one piece, to a the pressure measuring chamber (13) containing membrane housing (i6) connects.

8. Force meter according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the position sensor (10) is mechanically coupled to the transducer (3) Core (21) and a differential transformer (22) magnetically coupled to it contains.

9. Force meter according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the position sensor (10) contains a capacitive proximity switch.

10. Force meter according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the position sensor (10) has an additional mechanical with the transducer (3) coupled permanent magnets (19) and a Hall probe (20) assigned to this for Contains formation of a Hall generator.

11. Force meter according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the position sensor (10) and the permanent magnet arrangement (8) assigned Coil form part of a control loop.

12. Force meter according to claim 11, characterized in that the control loop is designed and dimensioned such that it oscillates, the transducer (3) for Avoiding the influence of friction on the measurement.