RU2472122C1 - Induction force transducer - Google Patents

Induction force transducer Download PDF

Info

Publication number
RU2472122C1
RU2472122C1 RU2011133085/28A RU2011133085A RU2472122C1 RU 2472122 C1 RU2472122 C1 RU 2472122C1 RU 2011133085/28 A RU2011133085/28 A RU 2011133085/28A RU 2011133085 A RU2011133085 A RU 2011133085A RU 2472122 C1 RU2472122 C1 RU 2472122C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pairs
inductors
pair
inductances
force sensor
Prior art date
Application number
RU2011133085/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Яковлев
Андрей Александрович Большаков
Алексей Викторович Балашов
Евгений Александрович Михайлов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Авангард" filed Critical Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority to RU2011133085/28A priority Critical patent/RU2472122C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2472122C1 publication Critical patent/RU2472122C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: proposed transducer comprises transformer of mechanical strain 1 arranged in symmetry and perpendicular to force application axis and has two pairs of parallel crossing side surfaces whereon secured are two pairs of inductors 2, 3 and 4, 5 shaped to flat rectangular meander Said pairs of inductors are arranged on parallel dielectric substrates. Inductors of every pair are arranged with clearance between them. One of said pairs is connected to variable-voltage source while outputs of other two 3, 5 of every pairs make force transducer output.
EFFECT: higher accuracy of measurements, minimised errors.
7 dwg

Description

Заявленное техническое решение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного и долговременного измерения механических усилий или деформаций конструкций в самых различных областях техники.The claimed technical solution relates to measuring equipment and can be used for accurate and long-term measurement of mechanical forces or deformations of structures in various fields of technology.

Известно «Устройство для измерения нагрузок» по авторскому свидетельству СССР: SU 213385 от 12.03.1966 года, кл. 42k, 7/02 - [1], содержащее упругий элемент - трансформатор механических деформаций (ТМД) в виде двутавра, к полкам которого прикреплены проволочные тензоэлементы.It is known "Device for measuring loads" according to the copyright certificate of the USSR: SU 213385 from 03/12/1966, class. 42k, 7/02 - [1], containing an elastic element - a transformer of mechanical deformation (TMD) in the form of an I-beam, to the shelves of which are attached strain gauge wires.

Недостатком известного устройства [1] является то, что показания применяемых в нем тензоэлементов сильно зависят от температуры, что существенно снижает точность измерений. Кроме того, материалы тензоэлементов подвержены «старению», то есть со временем растягиваются, и имеют ограниченное число циклов измерений.A disadvantage of the known device [1] is that the readings of the strain gauges used in it are highly dependent on temperature, which significantly reduces the accuracy of the measurements. In addition, the materials of the strain elements are subject to "aging", that is, they stretch over time, and have a limited number of measurement cycles.

Известно «Устройство для измерения усилий» по авторскому свидетельству СССР: SU 514212 от 15.15.1976 года, МПК G01L 1/16 - [2], содержащее ТМД в виде П-образной пластины с прорезью в перекладине, образующей две параллельные перемычки, на которые с одной стороны установлены ПЧЭ в виде пьезокварцевых резонаторов.It is known "Device for measuring forces" according to the author's certificate of the USSR: SU 514212 dated 15.15.1976, IPC G01L 1/16 - [2], containing TMD in the form of a U-shaped plate with a slot in the crossbar, forming two parallel jumpers, on which On the one hand, PCEs in the form of piezoelectric quartz resonators are installed.

Недостатком известного устройства [2] является то, что внутренние углы П-образной пластины являются концентраторами напряжений. Поэтому, ввиду хрупкости пластины из пьезоактивного материала, этот датчик может нагружаться только сравнительно небольшими силами сжатия или растяжения, в результате чего ограничивается область его использования, ввиду малых деформаций П-образной пластины. Кроме того, крепление пьезокварцевых резонаторов на ТМД из металла затруднительно, ввиду чего такие датчики обладают невысокой надежностью.A disadvantage of the known device [2] is that the internal angles of the U-shaped plate are stress concentrators. Therefore, due to the fragility of the plate of piezoelectric material, this sensor can only be loaded with relatively small compressive or tensile forces, as a result of which its field of use is limited, due to small deformations of the U-shaped plate. In addition, mounting piezoelectric quartz resonators on metal TMD is difficult, because of which such sensors have low reliability.

Известно «Устройство для измерения силы сжатия» по патенту Российской Федерации: RU 2320968 от 27.03.2008 г., МПК G01L 1/16 - [3], содержащее корпус, ТМД в виде тарельчатой пружины с осевым толкателем и Г-образной консолью, закрепленная часть которой на внутренней и наружной поверхностях имеет прорези, обеспечивающие изгиб консоли по длине прорезей, в которых установлены ПЧЭ в виде пьезокварцевых резонаторов.Known "Device for measuring the compression force" according to the patent of the Russian Federation: RU 2320968 dated 03/27/2008, IPC G01L 1/16 - [3], comprising a housing, TMD in the form of a cup spring with an axial pusher and an L-shaped console, fixed part of which has internal slots on the inner and outer surfaces that allow the console to bend along the length of the slots, in which the PCEs are installed in the form of piezoelectric quartz resonators.

Недостатки аналога [3] следующие:The disadvantages of the analogue [3] are as follows:

- в качестве ТМД используется металлическая (стальная) Г-образная пластина, что создает трудности надежной установки на нее двух ПЧЭ, один из которых будет работать на сжатие, а другой на растяжение, особенно работающего на растяжение. Установка ПЧЭ на металле возможна, преимущественно, только клеевым способом, а это требует дополнительных затрат и ручного труда, а также ведет к уменьшению точности из-за демпфирования изгибающих усилий прослойкой клея;- a metal (steel) L-shaped plate is used as TMD, which makes it difficult to reliably install two PCEs on it, one of which will work in compression and the other in tension, especially working in tension. The installation of PCEs on metal is possible, mainly, only by the glue method, and this requires additional costs and manual labor, and also leads to a decrease in accuracy due to damping of bending forces by an adhesive layer;

- большая разность в коэффициентах линейных расширений стальной пластины и ПЧЭ (кварцевого материала), что задает применение устройства в узких температурных диапазонах, снижает его функциональность и увеличивает погрешности измерений. При существенных изменениях температурных условий в высокую или низкую стороны нарастает напряженность клееной конструкции вплоть до ее разрушения;- a large difference in the coefficients of linear expansion of the steel plate and PCE (quartz material), which determines the use of the device in narrow temperature ranges, reduces its functionality and increases measurement errors. With significant changes in temperature conditions in the high or low side, the strength of the glued structure increases up to its destruction;

- установленные на стальной Г-образной пластине две ПЧЭ ввиду несимметричности последней будут работать неодинаково и вносить искажения в работу чувствительного элемента датчика;- two PCEs installed on a steel L-shaped plate, due to the asymmetry of the latter, will work differently and introduce distortions into the operation of the sensor’s sensitive element;

- устройство работает только на сжатие, что сужает его область применения.- the device only works on compression, which narrows its scope.

Известен «Индукционный преобразователь линейных перемещений» по авторскому свидетельству СССР: SU 1516751 от 23.10.1989 г., МПК G01B 7/00 - [4], содержащий подвижную и неподвижную части из диэлектрического материала в виде коаксиальных трубок с продольными разрезами и с нанесенными на них печатными зигзагоподобными прямоугольными обмотками, активные проводники которых взаимно параллельны и расположены с одинаковым шагом.The well-known “Induction converter of linear displacements” according to the USSR author's certificate: SU 1516751 of 10.23.1989, IPC G01B 7/00 - [4], containing movable and stationary parts of a dielectric material in the form of coaxial tubes with longitudinal sections and coated on them printed zigzag rectangular windings whose active conductors are mutually parallel and arranged with the same pitch.

Известен «Датчик положения» по патенту США: US 2942212 от 21.06.1960 г., Кл. 336-30 - [5], содержащий подвижную и неподвижную части из диэлектрического материала с нанесенными на них печатными зигзагоподобными прямоугольными обмотками, активные проводники которых взаимно параллельны и расположены с одинаковым шагом.Known "Position Sensor" according to US patent: US 2942212 from 06/21/1960, Cl. 336-30 - [5], containing movable and stationary parts of dielectric material with printed zigzag rectangular windings, the active conductors of which are mutually parallel and are arranged at the same pitch.

Общим недостатком известных датчиков положения [4] и [5] является, то, что они в своем представленном виде не могут быть применены для измерения механических усилий. Кроме того, показания датчиков [4] и [5] сильно зависят от зазора между их обмотками, что требует прецизионного изготовления датчиков, что усложняет их конструкцию и сильно ее удорожает.A common disadvantage of the known position sensors [4] and [5] is that they, in their present form, cannot be used to measure mechanical forces. In addition, the readings of the sensors [4] and [5] strongly depend on the gap between their windings, which requires the precision manufacturing of sensors, which complicates their design and greatly increases its cost.

Прототипом заявляемого технического решения является «Индуктивный датчик перемещений» по патенту Российской Федерации: RU 2367902 от 20.09.2009 г., МПК G01B 7/00 - [6], содержащий ТМД с взаимно перемещающимися поверхностями, на которых закреплены соответственно две индуктивности (пара индуктивностей), проводники каждой из них выполнены в форме плоского прямоугольного меандра и расположены на внутренних поверхностях параллельных диэлектрических подложек, смещенных в исходном положении относительно друг друга на четверть периода меандра, выходы индуктивностей с одной стороны соединены между собой гибкими проводниками, а с другой стороны - с обкладками конденсатора, с образованием колебательного контура в составе генератора переменного напряжения, частота генерации которого зависит от резонансной частоты колебательного контура, и выходы являются входами регистрирующего устройства.The prototype of the proposed technical solution is the "Inductive displacement sensor" according to the patent of the Russian Federation: RU 2367902 from 09.20.2009, IPC G01B 7/00 - [6], containing TMD with mutually moving surfaces on which two inductances are fixed respectively (a pair of inductances ), the conductors of each of them are made in the form of a flat rectangular meander and are located on the inner surfaces of parallel dielectric substrates displaced in the initial position relative to each other by a quarter of the meander period, ciency on the one hand are connected by flexible conductors, and on the other side - with the capacitor plates to form an oscillating circuit consisting of an alternating voltage generator whose frequency generation depends on the resonant frequency of the oscillatory circuit, and the outputs are the inputs of the recording unit.

Недостатки прототипа [6] следующие:The disadvantages of the prototype [6] the following:

- зависимость резонансной частоты автоколебательного контура от температуры, что сужает диапазон измерений по температуре и снижает их точность;- the dependence of the resonant frequency of the self-oscillating circuit on temperature, which narrows the range of measurements by temperature and reduces their accuracy;

- сильная зависимость показаний от величины зазора между подвижными относительно друг друга плоскими индуктивностями.- a strong dependence of the readings on the size of the gap between the planar inductances moving relative to each other.

Недостатки прототипа ставят задачи повышения точности измерения упругих деформаций и минимизации температурных погрешностей индуктивного датчика.The disadvantages of the prototype set the task of increasing the accuracy of measuring elastic strains and minimizing the temperature errors of the inductive sensor.

Указанная задача решается тем, что в «Индуктивном датчике силы», содержащем ТМД с взаимно перемещающимися поверхностями, на которых соответственно закреплена на параллельных диэлектрических подложках пара индуктивностей в форме плоского прямоугольного меандра, ТМД выполнен симметричным перпендикулярно оси приложения силы и содержит две пары параллельных взаимно перемежающихся боковых поверхностей, на которых соответственно закреплены две пары индуктивностей, индуктивности каждой пары установлены с зазором относительно друг друга, одна из каждой пары индуктивностей соединена с источником переменного напряжения, а выходы двух других из каждой пары индуктивностей являются выходом датчика силы.This problem is solved by the fact that in the "Inductive force sensor" containing TMD with mutually moving surfaces, on which a pair of inductors in the form of a flat rectangular meander are respectively mounted on parallel dielectric substrates, the TMD is made symmetrical perpendicular to the axis of application of force and contains two pairs of parallel mutually alternating side surfaces on which two pairs of inductances are respectively fixed, the inductances of each pair are installed with a gap relative to each other One of each pair of inductors is connected to an alternating voltage source, and the other two outputs of each pair of inductors are output force sensor.

Кроме того, известно выполнение «Схемы с линейно регулируемым дифференциальным трансформатором LVDT в качестве датчика перемещения или датчика силы и способ использования такой схемы» по патенту Германии: DE 10313021 В3 от 02.09.2004 года, МПК G01B 7/02 - [7], с одной первичной обмоткой и двумя вторичными обмоткам, выходы которых через соответственно два интегратора подсоединены к сумматору, выход которого подключен к разъему внешнего электрического устройства.In addition, it is known the implementation of the "Scheme with linearly adjustable differential transformer LVDT as a displacement sensor or a force sensor and the method of using such a circuit" according to the German patent: DE 10313021 B3 from 02.09.2004, IPC G01B 7/02 - [7], one primary winding and two secondary windings, the outputs of which through respectively two integrators are connected to the adder, the output of which is connected to the connector of an external electrical device.

Однако в известном аналоге [7] и в заявляемом техническом решении имеются существенные отличия. Так, в аналоге [7] из задающего генератора на первичную обмотку подаются «треугольные» сигналы (импульсы) с регулируемыми передними и задними фронтами, а в заявляемом техническом решении из задающего генератора на первичную обмотку подаются синусоидальные сигналы, и между катушками нет сердечника, что позволяет повысить рабочие частоты и соответственного чувствительность индукционного датчика.However, in the known analogue [7] and in the claimed technical solution, there are significant differences. So, in the analogue [7], from the master oscillator to the primary winding are fed “triangular” signals (pulses) with adjustable leading and trailing edges, and in the claimed technical solution from the master oscillator, sinusoidal signals are fed to the primary winding, and there is no core between the coils, which allows you to increase the operating frequency and the corresponding sensitivity of the induction sensor.

Введение в формулу изобретения признака: «трансформатор механических деформаций выполнен симметричным перпендикулярно оси приложения силы и содержит две пары параллельных взаимно перемежающихся боковых поверхностей, на которых соответственно закреплены две пары индуктивностей, индуктивности каждой пары установлены с зазором относительно друг друга», позволяет компенсировать влияние изменения зазора между индуктивностями. Так, когда в одной паре индуктивностей зазор увеличится на определенную величину, то точно на такую же величину уменьшится зазор в другой паре индуктивностей, а суммарный сигнал останется неизменным.Introduction to the formula of the invention the feature: “a transformer of mechanical deformations is symmetrical perpendicular to the axis of application of force and contains two pairs of parallel mutually alternating side surfaces on which two pairs of inductances are fixed respectively, the inductances of each pair are installed with a gap relative to each other”, allows you to compensate for the effect of changes in the gap between inductances. So, when in one pair of inductances the gap increases by a certain amount, then exactly the same amount the gap in the other pair of inductances decreases, and the total signal remains unchanged.

Введение в формулу изобретения признака: «одна из каждой пары индуктивностей соединена с источником переменного напряжения, а выходы двух других из каждой пары индуктивностей являются выходом датчика силы» необходимо для реализации системы питания индуктивного датчика силы и снятия с него показаний.An introduction to the formula of the invention for the feature: “one of each pair of inductances is connected to a source of alternating voltage, and the outputs of the other two of each pair of inductances are the output of the force sensor” is necessary for the implementation of the power supply system of the inductive force sensor and taking readings from it.

На фиг.1 представлена схема индукционного датчика силы. На фиг.2 - эквивалентная схема индукционного датчика силы с двумя парами индуктивностей. На фиг.3 - схемотехническое решение для обеспечения работоспособности датчика по фиг.2. На фиг.4 представлен вид (фотография) индукционного датчика силы спереди. На фиг.5 - вид (фотография) индукционного датчика силы сзади. На фиг.6 - вид (фотография) индукционного датчика силы сверху. На фиг.7 - фотография одной из четырех индуктивностей, в форме плоского прямоугольного меандра на диэлектрической подложке.Figure 1 presents a diagram of an induction force sensor. Figure 2 is an equivalent circuit of an induction force sensor with two pairs of inductances. Figure 3 - circuit design to ensure the health of the sensor of figure 2. Figure 4 presents the front view (photograph) of the induction force sensor. Figure 5 is a view (photograph) of the induction force sensor at the rear. Figure 6 is a view (photograph) of an induction force sensor from above. 7 is a photograph of one of the four inductances, in the form of a flat rectangular meander on a dielectric substrate.

Индукционный датчик силы содержит ТМД 1, выполненный симметричным перпендикулярно оси приложения силы, и имеет две пары параллельных взаимно перемежающихся боковых поверхностей, на которых соответственно закреплены две пары индуктивностей 2, 3 и 4, 5 в форме плоского прямоугольного меандра. Пары индуктивностей 2, 3 и 4, 5 размещены на параллельных диэлектрических подложках. Индуктивности каждой пары установлены с зазором относительно друг друга. Одна из каждой пары индуктивностей 2 и 4 подсоединена к источнику переменного напряжения, а выходы двух других из каждой пары индуктивностей 3 и 5 являются выходом датчика силы.The induction force sensor contains TMD 1, made symmetrical perpendicular to the axis of application of force, and has two pairs of parallel mutually alternating side surfaces on which two pairs of inductors 2, 3 and 4, 5 in the form of a rectangular rectangular meander are respectively fixed. Pairs of inductors 2, 3 and 4, 5 are placed on parallel dielectric substrates. The inductances of each pair are set with a gap relative to each other. One of each pair of inductors 2 and 4 is connected to an AC voltage source, and the outputs of the other two from each pair of inductors 3 and 5 are the output of the force sensor.

На фиг.1 и фиг.2: ИПН - источник переменного напряжения, предпочтительно 1÷10 МГц, УПС - устройство преобразования сигнала. На фиг.3: БУ - буферный усилитель, предназначен для согласования выхода индуктивного датчика силы с входом УПС; ПД - пиковый детектор, предназначен для преобразования переменного сигнала в сигнал переменного напряжения; У - масштабный усилитель, предназначен для согласования амплитуды выходного сигнала с масштабом шкалы аналого-цифрового преобразователя (АЦП), с выхода которого сигнал передается на индикацию или на индикацию или на микропроцессор. Для реализации данной схемы УПС (по фиг.3) могут быть использованы традиционные схемотехнические решения. В частности, при использовании АЦП с частотой преобразования, большей, чем частота ИПН (1÷2 МГц и более), сигнал с выхода индуктивного датчика силы может быть сразу подан на вход масштабного усилителя У.In figure 1 and figure 2: IPN - source of alternating voltage, preferably 1 ÷ 10 MHz, UPS - signal conversion device. Figure 3: BU - buffer amplifier, designed to coordinate the output of the inductive force sensor with the input of the UPS; PD - peak detector, designed to convert an alternating signal into an alternating voltage signal; U is a large-scale amplifier designed to coordinate the amplitude of the output signal with the scale of the analog-to-digital converter (ADC), from the output of which the signal is transmitted to an indication or to an indication or to a microprocessor. To implement this scheme, UPS (figure 3) can be used traditional circuit solutions. In particular, when using an ADC with a conversion frequency greater than the frequency of an IDI (1 ÷ 2 MHz or more), the signal from the output of the inductive force sensor can be immediately fed to the input of a large-scale amplifier U.

Реально для рабочих частот порядка 2-х МГц в габаритных размерах пар индуктивностей (2, 3 и 4, 5) 84×22 мм, шагом проводников всех индуктивностей, равным 0,8 мм, при ширине проводников 0,4 мм и воздушном зазоре между подвижной и неподвижной частью 0,1 мм рабочая зона по взаимному перемещению пар индуктивностей составляет 0,2 мм, при нагрузке силой на ТМД до 900 кг. При этом диапазон изменения выходного сигнала составляет ±2 В с погрешностью преобразования не хуже ±0,5%.It is real for operating frequencies of the order of 2 MHz in the overall dimensions of the pairs of inductances (2, 3 and 4, 5) 84 × 22 mm, the pitch of the conductors of all inductances equal to 0.8 mm, with the width of the conductors 0.4 mm and the air gap between the movable and fixed part of 0.1 mm the working area for the mutual movement of pairs of inductances is 0.2 mm, with a load on the TMD up to 900 kg. Moreover, the range of the output signal is ± 2 V with a conversion error of no worse than ± 0.5%.

Конструктивно-технологические характеристики (ширина и шаг проводников, выбор материалов, размеры датчика и т.д.) могут быть изменены под конкретные технические требования. Современная технология печатных плат позволяет изготавливать печатные катушки с высокой степенью точности, в связи с этим, при необходимости получения более высокой точности преобразования, требования к шагу и ширине проводников, а также к воздушному зазору между катушками могут быть и более жесткими.Structural and technological characteristics (width and pitch of conductors, choice of materials, sensor dimensions, etc.) can be changed to specific technical requirements. Modern technology of printed circuit boards allows the manufacture of printed coils with a high degree of accuracy, in this regard, if it is necessary to obtain a higher conversion accuracy, the requirements for the pitch and width of the conductors, as well as the air gap between the coils, can be more rigid.

Работает индуктивный датчик силы следующим образом. При приложении силы (нагрузки) к ТМД 1, последний сжимается в пределах упругих деформаций, что приводит к одинаковому смещению индуктивностей 2 и 4 (излучающих) относительно индуктивностей 3 и 5 (приемных) в каждой паре индуктивностей. Это приводит и изменению (увеличению) амплитуды суммарного выходного сигнала индуктивного датчика силы, пропорционально приложенной нагрузке к ТМД 1. При этом при возможных боковых смещениях ТМД 1 зазоры в парах индуктивностей 2, 3 и 4, 5 будут изменятся обратно пропорционально. Когда один зазор уменьшается, другой увеличивается, что позволяет компенсировать влияние изменения зазора между индуктивностями, так как суммарный сигнал индукционного датчика силы останется неизменным. Так же будет себя вести индукционный датчик силы при возможных температурных деформационных изменениях.The inductive force sensor operates as follows. When a force (load) is applied to TMD 1, the latter is compressed within elastic deformations, which leads to the same displacement of inductors 2 and 4 (radiating) relative to inductors 3 and 5 (receiving) in each pair of inductances. This also leads to a change (increase) in the amplitude of the total output signal of the inductive force sensor, proportional to the applied load to the TMD 1. Moreover, with possible lateral displacements of the TMD 1, the gaps in the pairs of inductors 2, 3 and 4, 5 will change inversely. When one gap decreases, the other increases, which compensates for the effect of changing the gap between the inductances, since the total signal of the induction force sensor remains unchanged. The induction force sensor will also behave in case of possible temperature deformation changes.

Как видно из вышеизложенного, наиболее целесообразно использовать такой индукционный датчик силы в системах контроля деформационных сил различных объектов. Заявленное техническое решение позволит существенно повысить точность измерения деформаций, минимизировать зависимость показаний датчика от температуры и повысить длительность его эксплуатации.As can be seen from the foregoing, it is most advisable to use such an induction force sensor in the control systems of the deformation forces of various objects. The claimed technical solution will significantly increase the accuracy of strain measurements, minimize the dependence of the sensor readings on temperature and increase the duration of its operation.

Полагаем, что предложенный индукционный датчик силы обладает всеми критериями изобретения, так как совокупность ограничительных и отличительных признаков формулы изобретения является новой для конструкций индукционных датчиков силы и, следовательно, соответствует критерию "новизна".We believe that the proposed induction force sensor has all the criteria of the invention, since the combination of restrictive and distinctive features of the claims is new to the designs of induction force sensors and, therefore, meets the criterion of "novelty."

Совокупность признаков формулы изобретения предложенного устройства не известна на данном уровне развития техники и не следует общеизвестным правилам разработки и конструирования индукционных датчиков силы, что доказывает соответствие критерию "изобретательский уровень".The set of features of the claims of the proposed device is not known at this level of technology and does not follow well-known rules for the development and construction of induction force sensors, which proves compliance with the criterion of "inventive step".

Разработка, конструирование и внедрение предложенного индукционного датчика силы не представляют никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".The development, construction and implementation of the proposed induction force sensor does not present any structural, technical and technological difficulties, from which the criterion "industrial applicability" follows.

ЛитератураLiterature

1. Авторское свидетельство СССР: SU 213385 от 12.03.1966 года, кл. 42k, 7/02, «Устройство для измерения нагрузок».1. USSR author's certificate: SU 213385 dated 03/12/1966, cl. 42k, 7/02, "Device for measuring loads."

2. Авторское свидетельство СССР: SU 514212 от 15.15.1976 года, МПК G01L 1/16, «Устройство для измерения усилий».2. USSR author's certificate: SU 514212 dated 15.15.1976, IPC G01L 1/16, “Device for measuring forces”.

3. Патент Российской Федерации: RU 2320968 от 27.03.2008 г., МПК G01L 1/16, «Устройство для измерения силы сжатия».3. Patent of the Russian Federation: RU 2320968 dated 03/27/2008, IPC G01L 1/16, “Device for measuring the compression force”.

4. Авторское свидетельство СССР: SU 1516751 от 23.10.1989 г., МПК G01B 7/00, «Индукционный преобразователь линейных перемещений».4. USSR author's certificate: SU 1516751 of 10.23.1989, IPC G01B 7/00, "Induction converter of linear displacements."

5. Патент США: US 2942212 от 21.06.1960 г., Кл. 336-30, «Датчик положения».5. US patent: US 2942212 from 06.21.1960, Cl. 336-30, "Position Sensor".

6. Патент Российской Федерации: RU 2367902 от 20.09.2009 г., МПК G01B 7/00, «Индуктивный датчик перемещений» - прототип.6. Patent of the Russian Federation: RU 2367902 dated 09/20/2009, IPC G01B 7/00, “Inductive displacement sensor” - prototype.

7. Патент Германии: DE 10313021 В3 от 02.09.2004 года, МПК G01B 7/02, «Схема с линейно регулируемым дифференциальным трансформатором LVDT в качестве датчика перемещения или датчика силы и способ использования такой схемы».7. German patent: DE 10313021 B3 dated 02.09.2004, IPC G01B 7/02, “A circuit with a linearly adjustable differential transformer LVDT as a displacement or force transducer and a method for using such a circuit”.

Claims (1)

Индукционный датчик силы, содержащий трансформатор механических деформаций с взаимно перемещающимися поверхностями, на которых соответственно закреплена на параллельных диэлектрических подложках пара индуктивностей в форме плоского прямоугольного меандра, отличающийся тем, что трансформатор механических деформаций выполнен симметричным перпендикулярно оси приложения силы и содержит две пары параллельных взаимно перемещающихся боковых поверхностей, на которых соответственно закреплены две пары индуктивностей, индуктивности каждой пары установлены с зазором относительно друг друга, одна из каждой пары индуктивностей соединена с источником переменного напряжения, а выходы двух других из каждой пары индуктивностей являются выходом датчика силы. An induction force sensor containing a mechanical strain transformer with mutually moving surfaces, on which a pair of inductors in the form of a flat rectangular meander, respectively mounted on parallel dielectric substrates, characterized in that the mechanical strain transformer is symmetrical perpendicular to the axis of application of force and contains two pairs of parallel mutually moving lateral surfaces on which two pairs of inductances, inductances Doi pair are arranged with a gap relative to each other, one of each pair of inductors is connected to an alternating voltage source, and the other two outputs of each pair of inductors are output force sensor.
RU2011133085/28A 2011-08-05 2011-08-05 Induction force transducer RU2472122C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011133085/28A RU2472122C1 (en) 2011-08-05 2011-08-05 Induction force transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011133085/28A RU2472122C1 (en) 2011-08-05 2011-08-05 Induction force transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2472122C1 true RU2472122C1 (en) 2013-01-10

Family

ID=48806185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011133085/28A RU2472122C1 (en) 2011-08-05 2011-08-05 Induction force transducer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2472122C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2942212A (en) * 1956-01-31 1960-06-21 British Thomson Houston Co Ltd Position sensing devices
RU2017059C1 (en) * 1991-07-18 1994-07-30 Евгений Петрович Абрамцев Differential inductive sensor of movements
RU2367902C1 (en) * 2008-03-18 2009-09-20 Маргарита Сергеевна Пристромская Inductance motion sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2942212A (en) * 1956-01-31 1960-06-21 British Thomson Houston Co Ltd Position sensing devices
RU2017059C1 (en) * 1991-07-18 1994-07-30 Евгений Петрович Абрамцев Differential inductive sensor of movements
RU2367902C1 (en) * 2008-03-18 2009-09-20 Маргарита Сергеевна Пристромская Inductance motion sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107101755B (en) A kind of strain-type three-dimensional force sensor
JP6086518B2 (en) Electric field time grating linear displacement sensor based on single row multilayer structure
CN105066870A (en) Axial deviation full-bridge double-interdigital metal strain sheet capable of measuring surface strain axial partial derivative
CN108151689B (en) High-precision displacement sensor
CN108398099B (en) Correction method for single-point laser strain calibration error
CN108981983A (en) Tire-road three-dimensional force measuring sensors
CN109238119A (en) Grating straight-line displacement sensor when a kind of absolute type based on alternating electric field
CN108571986A (en) Displacement sensor
CN208140019U (en) Grating straight-line displacement sensor when poor polar form absolute type based on alternating electric field
RU2472122C1 (en) Induction force transducer
CN104697442A (en) Motion-compensated plane reflection mirror laser interferometer and using method
US6865960B2 (en) Capacitive microsystem for recording mechanical deformations, use and operating method
KR100919477B1 (en) Load measuring transducer using induced voltage for reducing measuring errors and load measurement system using the same
JP2018200291A (en) Temperature measurement device using strain gauge
RU138627U1 (en) SENSITIVE ELEMENT OF A MICROMECHANICAL ACCELEROMETER
KR100987647B1 (en) Force measuring transducer using electromagnetic induction phenomenon
Kisić et al. Performance analysis of a flexible polyimide based device for displacement sensing
RU2401999C1 (en) Detecting element of linear compression-tension force detector
KR100500736B1 (en) Weighing Sensor Gage Using Induced Voltage and Weighing System Using the Same
CN204439009U (en) A kind of modified planar reflector laser interference instrument
CN105765337B (en) Inductive measuring probe and the method for operating induction type measuring probe
RU2454625C1 (en) Inductive position sensor
CN202582503U (en) Transmission type grating strainmeter
CN108240880B (en) Surface acoustic wave sensor sensitivity increasing structure of bionic spider piano-shaped receptor structure
Xia et al. Multi-axis dynamic displacement measurement based on a strain shunt structure