RU78311U1 - Датчик силы тензометрический - Google Patents
Датчик силы тензометрический Download PDFInfo
- Publication number
- RU78311U1 RU78311U1 RU2008132183/22U RU2008132183U RU78311U1 RU 78311 U1 RU78311 U1 RU 78311U1 RU 2008132183/22 U RU2008132183/22 U RU 2008132183/22U RU 2008132183 U RU2008132183 U RU 2008132183U RU 78311 U1 RU78311 U1 RU 78311U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrically conductive
- arcuate
- gap
- conductive strip
- strip
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к тензометрии и может быть использована в силоизмерительных системах в различных отраслях промышленности и транспорта. Датчик силы тензометрический содержит выполненные за одно целое в форме тела вращения кольцевой опорный элемент, силовводящий цилиндрический элемент, и соединяющий их упругий элемент в виде кольцевой мембраны, на внутреннюю поверхность которой наклеены четыре тензорезистора, соединенные в электрический мост с токоподводящими и измерительными выводами. В полости опорного элемента расположена примыкающая к тензорезисторам двусторонняя печатная плата в виде кольцеобразной пластины, на внутреннюю поверхность которой нанесены электропроводящая полоска в виде разрезного кольца с зазором между его концами и электрически соединенная с ней контактная площадка, диаметрально расположенная относительно указанного зазора. На внешнюю поверхность кольцеобразной пластины нанесены параллельно полоске в виде разрезного кольца равные с ней по ширине четыре дугообразные электропроводящие полоски с расположенными на их концах контактными площадками, к которым подсоединены выводы тензорезисторов, при этом одна из дугообразных полосок выполнена из двух частей с зазором между ними, расположенным напротив зазора в полоске в виде разрезного кольца, а разделенные зазорами концы полоски в виде разрезного кольца и концы частей четвертой дугообразной полоски попарно соединены между собой. Технический результат: повышение помехозащищенности от электромагнитных наводок за счет разнонаправленного протекания тока в дугообразных полосках кольцеобразной пластины. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Полезная модель относится к тензометрии и может быть использована в силоизмерительных системах в различных отраслях промышленности и транспорта.
Известны датчики силы тензометрические, предназначенные для преобразования приложенного к ним усилия в электрический сигнал при измерении статических и медленно изменяющихся усилий. Датчики содержат выполненные за одно целое в форме тела вращения кольцевой опорный элемент, расположенный внутри него силовводящий цилиндрический элемент, и соединяющий их упругий элемент в виде кольцевой мембраны, на внутреннюю поверхность которой наклеены четыре тензорезистора, соединенные в электрический мост с токоподводящими и измерительными выводами (см., например авторское свидетельство СССР №570801, G01L 1/22, 30.08.1977). Известные датчики обладают недостаточной помехозащищенностью при работе в условиях внешних электромагнитных полей от работающего вблизи оборудования (работа в цехах разлива металла с высокой напряженностью магнитного поля, работа электросварки и др.).
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание тензометрического датчика силы, обладающего повышенной помехозащищенностью.
Для достижения поставленной задачи в датчике силы тензометрическом, содержащем выполненные за одно целое в форме тела вращения кольцевой опорный элемент, расположенный внутри него силовводящий цилиндрический элемент, и соединяющий их упругий элемент в виде кольцевой мембраны, на внутреннюю поверхность которой наклеены четыре тензорезистора, соединенные в электрический мост с токоподводящими и измерительными выводами, согласно полезной модели, в полости опорного элемента расположена примыкающая к тензорезисторам двусторонняя печатная плата в виде выполненной из электроизоляционного
материала кольцеобразной пластины, на внутреннюю поверхность которой нанесены:
электропроводящая полоска в виде разрезного кольца с зазором между его концами и электрически соединенная с ней контактная площадка, диаметрально расположенная относительно указанного зазора;
а на внешнюю поверхность указанной кольцеобразной пластины нанесены:
параллельно электропроводящей полоске в виде разрезного кольца равные с ней по ширине четыре дугообразные электропроводящие полоски с расположенными на их концах контактными площадками, к которым подсоединены выводы тензорезисторов;
электрически соединенные с первой и второй симметрично расположенными дугообразными электропроводящими полосками контактные площадки, к которым подсоединены измерительные токовыводы;
и расположенные напротив друг друга по обе стороны относительно третьей дугообразной электропроводящей полоски контактные площадки диагонали питания моста, одна из которых электрически соединена с третьей дугообразной электропроводящей полоской, а другая - с контактной площадкой, расположенной на внутренней поверхности кольцеобразной пластины;
при этом четвертая дугообразная электропроводящая полоска, симметрично расположенная относительно третьей дугообразной электропроводящей полоски, выполнена из двух частей с зазором между ними, расположенным напротив зазора в электропроводящей полоске в виде разрезного кольца, а разделенные зазорами концы электропроводящей полоски в виде разрезного кольца и концы частей четвертой дугообразной электропроводящей полоски попарно соединены между собой.
На внутренней кромке кольцеобразной пластины могут быть выполнены два диаметрально расположенных паза, а на внешней кромке - две диаметрально расположенные лыски, при этом две пары контактных площадок смежных дугообразных электропроводящих полосок примыкают к указанным пазам, а две другие пары - к указанным лыскам.
Такое выполнение датчика позволяет уменьшить влияние электромагнитных наводок на выходной сигнал, снимаемый с электрического моста, за счет разнонаправленного протекания тока от наводок в дугообразных полосках кольцеобразной пластины.
Выполнение на внутренней кромке кольцеобразной пластины двух диаметрально расположенных пазов, а на внешней кромке - двух диаметрально расположенных лысок, при этом две пары контактных площадок смежных дугообразных электропроводящих полосок примыкают к указанным пазам, а две другие пары - к лыскам, позволяет уменьшить длину выводов тензорезисторов и снизить тем самым наводки на данные тензорезисторы.
На фиг.1 представлен предлагаемый датчик силы тензометрический; на фиг.2 - расположение тензорезисторов на внутренней поверхности мембраны; на фиг.3 - вид А на фиг.1 на внешнюю сторону кольцеобразной пластины, на фиг.4 - вид на внутреннюю сторону кольцеобразной пластины; на фиг.5 - схема соединения тензорезисторов в электрический мост.
Датчик содержит (фиг.1) выполненные за одно целое в форме тела вращения кольцевой опорный элемент 1, расположенный внутри него силовводящий цилиндрический элемент 2, и соединяющий их упругий элемент в виде кольцевой мембраны 3, на внутреннюю поверхность 4 которой наклеены, предпочтительно на равном угловом расстоянии друг от друга, четыре тензорезистора 5-8. Выводы 9 тензорезисторов 5 и 8 направлены в противоположные стороны, а выводы 10 тензорезисторов 6 и 7 направлены встречно (фиг.2).
В полости 11 опорного элемента 1 расположена примыкающая к тензорезисторам 5-8 двусторонняя печатная плата в виде выполненной из электроизоляционного материала кольцеобразной пластины 12, на внутренней кромке которой выполнены два диаметрально расположенных паза 13 для выводов тензорезисторов 6 и 7, а на внешней кромке - две диаметрально расположенные лыски 14 для выводов тензорезисторов 5 и 8.
На внутреннюю 15 поверхность кольцеобразной пластины 12 нанесены каким-либо способом, например фотохимическим, электропроводящая полоска 16 в виде разрезного кольца с зазором 17 между его концами и электрически соединенная с ней контактная площадка 18, диаметрально расположенная относительно зазора 17.
На внешнюю поверхность 19 кольцеобразной пластины 12 нанесены параллельно электропроводящей полоске 16 равные с ней по ширине четыре дугообразные электропроводящие полоски 20-23 с расположенными на их концах контактными площадками 24-25. Контактные площадки 24 примыкают к лыскам 14, а контактные площадки 25 - к пазам 13.
Кроме того, на внешнюю поверхность 19 кольцеобразной пластины 12 нанесены электрически соединенные с первой и второй симметрично расположенными дугообразными электропроводящими полосками 20 и 21 контактные площадки 26 и 27, к которым подсоединены измерительные токовыводы 28 и 29, и расположенные напротив друг друга по обе стороны относительно третьей дугообразной электропроводящей полоски контактные площадки 30 и 31.
Контактная площадка 30 электрически соединена с третьей дугообразной электропроводящей полоской 22, а контактная площадка 31 - с контактной площадкой 18, расположенной на внутренней поверхности 15 кольцеобразной пластины 12. К контактным площадкам 30 и 31 подключены соответственно токоподводящие выводы 32 и 33 для подключения датчика к источнику электропитания.
Четвертая дугообразная электропроводящая полоска 23 расположена симметрично относительно третьей дугообразной электропроводящей полоски 22 и выполнена из двух частей 34 и 35 с зазором 36 между ними, расположенным напротив зазора 17 в электропроводящей полоске 16. Разделенные зазорами 17 и 36 концы электропроводящей полоски 16 и концы частей 34 и 35 четвертой дугообразной электропроводящей полоски 23 попарно соединены между собой.
В кольцевом опорном элементе 1 выполнены резьбовые отверстия 37 для крепления датчика на основании, воспринимающем прикладываемое к датчику усилие.
При монтаже в полости 11 опорного элемента 1 кольцеобразная пластина 12 ориентируется так, что выводы тензорезисторов 5 и 8 примыкают к лыскам 14, а выводы тензорезисторов 6 и 7 располагаются в пазах 13. Выводы тензорезисторов 5 и 8 присоединяются к контактным площадкам 24, а выводы тензорезисторов 6 и 7 - к контактным площадкам 25. Таким образом, тензорезисторы 5-8 датчика соединены в электрический мост (фиг.5), к диагонали питания которого подключены соответственно токоподводящие выводы 32 и 33, а к измерительной диагонали - измерительные выводы 28 и 29.
В датчике могут быть использованы тензорезисторы фирмы "ZEMIC" (КНР) или другие тензорезисторы подобного типа, например, фольговые тензорезисторы, выпускаемые ЗАО "Весоизмерительная компания "Тензо-М" (РФ).
Датчик может быть снабжен гермовыводом, к контактам которого подключаются токоподводящие и измерительные выводы для соединения датчика с источником электропитания и регистрирующей аппаратурой.
Датчик работает следующим образом.
Под действием измеряемой силы Р, приложенной к силовводящему элементу 2, мембрана 3 упруго деформируется. Тензорезисторы 5-8 меняют свое сопротивление пропорционально деформации, вызывая разбаланс электрического моста, в результате чего на выходе датчика создается напряжение, пропорциональное измеряемой нагрузке. При воздействии на датчик электромагнитных помех, имеет место взаимная компенсация электромагнитных наводок в связи с тем, что токи наводок на внутренней поверхности двухсторонней печатной платы текут в одном направлении, а на внешней поверхности - в обратном. Это позволяет уменьшить влияние внешних помех на сигнал, снимаемый с электрического моста.
Описанная конструкция датчика является лишь частным примером реализации предлагаемой полезной модели. В зависимости от области применения датчика может меняться конструкция его элементов при сохранении сути предложенной полезной модели.
Например, при использовании датчика в устройстве для ограничения предельной нагрузки люльки автогидроподъемника предлагаемый датчик входит в состав устройства для подвески люльки на подъемнике. В этом случае датчик встраивается в опоры, с помощью которых люлька крепится на горизонтируемой опорной площадке подъемника. Кольцевой опорный элемент крепится с помощью резьбовых крепежных элементов на силовом элементе горизонтируемой опорной площадки, а силовводящий цилиндрический элемент выполняется с осевым отверстием и соединяется с грузоприемной платформой люльки с помощью резьбовых крепежных элементов. Как правило, для соединения с люлькой используют узел соединения с электроизоляторами.
Предлагаемый датчик силы тензометрический может быть изготовлен промышленным способом на приборостроительном предприятии с использованием современных компонентов и технологий.
Claims (2)
1. Датчик силы тензометрический, содержащий выполненные за одно целое в форме тела вращения кольцевой опорный элемент, расположенный внутри него силовводящий цилиндрический элемент и соединяющий их упругий элемент в виде кольцевой мембраны, на внутреннюю поверхность которой наклеены четыре тензорезистора, соединенные в электрический мост с токоподводящими и измерительными выводами, отличающийся тем, что в полости опорного элемента расположена примыкающая к тензорезисторам двусторонняя печатная плата в виде выполненной из электроизоляционного материала кольцеобразной пластины, на внутреннюю поверхность которой нанесены электропроводящая полоска в виде разрезного кольца с зазором между его концами и электрически соединенная с ней контактная площадка, диаметрально расположенная относительно указанного зазора; а на внешнюю поверхность указанной кольцеобразной пластины нанесены параллельно электропроводящей полоске в виде разрезного кольца равные с ней по ширине четыре дугообразные электропроводящие полоски с расположенными на их концах контактными площадками, к которым подсоединены выводы тензорезисторов; электрически соединенные с первой и второй симметрично расположенными дугообразными электропроводящими полосками контактные площадки, к которым подсоединены измерительные токовыводы; и расположенные напротив друг друга по обе стороны относительно третьей дугообразной электропроводящей полоски контактные площадки диагонали питания моста, одна из которых электрически соединена с третьей дугообразной электропроводящей полоской, а другая - с контактной площадкой, расположенной на внутренней поверхности кольцеобразной пластины; при этом четвертая дугообразная электропроводящая полоска, симметрично расположенная относительно третьей дугообразной электропроводящей полоски, выполнена из двух частей с зазором между ними, расположенным напротив зазора в электропроводящей полоске в виде разрезного кольца, а разделенные зазорами концы электропроводящей полоски в виде разрезного кольца и концы частей четвертой дугообразной электропроводящей полоски попарно соединены между собой.
2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что на внутренней кромке кольцеобразной пластины выполнены два диаметрально расположенных паза, а на внешней кромке - две диаметрально расположенные лыски, при этом две пары контактных площадок смежных дугообразных электропроводящих полосок примыкают к указанным пазам, а две другие пары - к указанным лыскам.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008132183/22U RU78311U1 (ru) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | Датчик силы тензометрический |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008132183/22U RU78311U1 (ru) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | Датчик силы тензометрический |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU78311U1 true RU78311U1 (ru) | 2008-11-20 |
Family
ID=40241816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008132183/22U RU78311U1 (ru) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | Датчик силы тензометрический |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU78311U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU174413U1 (ru) * | 2017-04-03 | 2017-10-12 | Закрытое Акционерное Общество "Весоизмерительная Компания "Тензо-М" | Датчик давления колеса автомобиля на дорожное покрытие |
-
2008
- 2008-08-06 RU RU2008132183/22U patent/RU78311U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU174413U1 (ru) * | 2017-04-03 | 2017-10-12 | Закрытое Акционерное Общество "Весоизмерительная Компания "Тензо-М" | Датчик давления колеса автомобиля на дорожное покрытие |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106556488B (zh) | 一种应变式六维力传感器 | |
US10151655B2 (en) | Pressure sensor containing mechanically deforming elements | |
US20100126782A1 (en) | Measurement of wheel and/or axle load of road vehicles | |
US8978424B2 (en) | Device for housing a bearing provided with a system for detecting the load applied to the bearing | |
WO2015190330A1 (ja) | トルク検出装置 | |
EP2597441A2 (en) | Load cell and applications thereof | |
EP2998748B1 (en) | Current measurement device and current calculation method | |
JPWO2012026273A1 (ja) | 振動センサ | |
JP2017211377A (ja) | 力覚センサ | |
RU78311U1 (ru) | Датчик силы тензометрический | |
CN210322103U (zh) | 一种小力矩法兰式扭力传感器 | |
US6216581B1 (en) | Fluid cylinder assembly | |
US20100012395A1 (en) | Scale | |
CN201215516Y (zh) | 差动式电容荷载传感器 | |
JP2014085259A (ja) | ひずみゲージ、ひずみ測定装置及びひずみゲージ式変換器 | |
CN213301541U (zh) | 一种带过载保护的法兰式张力传感器 | |
US8082804B2 (en) | Load measuring transducer using induced voltage for reducing measuring errors and load measuring system using the same | |
CN209878015U (zh) | 组合式位移测力计 | |
JP2014085251A (ja) | 電流センサ | |
JP2016090394A (ja) | ひずみゲージ式変換器 | |
RU2483277C1 (ru) | Тензометр | |
CN217901073U (zh) | 一种电容式六维力传感器 | |
RU2298178C1 (ru) | Вихретоковый преобразователь перемещений | |
JP7367448B2 (ja) | センサ付き構造部材 | |
RU2514150C1 (ru) | Акселерометр |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120627 |
|
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20150414 |