SU1087785A1

SU1087785A1 - Magnetoelectric dynamometer

Info

Publication number: SU1087785A1
Application number: SU823377501A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Степанович Моисейченко; Валерий Иванович Лобан; Виктор Евгеньевич Евдокимов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1982-01-06
Filing date: 1982-01-06
Publication date: 1984-04-23

Abstract

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДИНА МОМЕТР , содержащий силоввод щий элемент, упругий элемент, датчик перемещени упругого элемента, магнитоэлектрический силовой компенсатор и электрическую схему компенсации , отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона измерений, упругий элемент вьшолнен эллипсообразной формы, на его наружной стороне расположена обмотка силовой компенсации, причем упругий элемент установлен одним концом на основании так, что его продольна и поперечна оси перпендикул рны линии, св зывак цей похооса магнитоэлектрического силового компенсатора , а другой конец упругого элемента св зан с силоввод щим элементом. (ЛMAGNETOELECTRIC DIN MOMETER containing a force-guiding element, an elastic element, a displacement sensor of an elastic element, a magnetoelectric power compensator and an electrical compensation circuit, characterized in that, in order to extend the measurement range, the elastic element is elliptical in shape, on its outer side there is , moreover, the elastic element is installed at one end on the base so that its longitudinal and transverse axis is perpendicular to the line connecting the coaxial device ktricheskogo power compensator, and the other end of the elastic member associated with silovvod conductive element. (L

Description

0000

VI VI

0000

:л: l

//////////////

Фиг.1 Изобретение относитс к информационно-измерительной технике и может найти примеление дл точньрс измерений усилий, а также массы, плотности и веса различных тел. в широком диацазрне . Известен магнитоэлектрический дина мометр, содержащий магнитоэлектрюсеск преобразователь с подвижной катушкой на упругом Подвесе с электркчес- кой схемой. С целью уменьшени порога чувствительности и расширени тем самым нижнего предела измерени он снабжен двум дополнительными обмотками отрицательной жесткости на каркасе компенсационной катуш-: ки С 1 J . Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс динамометр, содержащий двухзлементный упругий подвес, магнитозлектри- ческий компенсатор с силовой катушкой , датчик перемещени и электрическую схему уравновешивани , Он позвол ет существенно расширить верх НИИ предел измерени . Силоввод щий элемент расположен между корпусом и катушкой силовой компенсации и жестк соединен в точке, котора расположен в концевой к корпусу области подвеса таким образом, что короткой частью подвеса силоввод щий элемент соединен с корпусом, а длинной частью с силовой катушкой С 2 1 . : Таким образом, существенное увели чение верхнего предела измерени динамометра осуществл етс за счет упругих элементов существенно различной жесткости (на I - 2 пор д- каХ что зачастую не позвол ет обеспечить полной идентичности их упругих свойств особенно по причине различных условий нагружени . Это не позвол ет в полной мере осуществить логометрическую коррекцию погрешностей упругих элементов. Кроме того, существенное различие жесткостей вызывает различные резонансные частоты датчика и сужение диапазона измер емых частот. Целью изобретени вл етс расши- рение диапазона измерений. Цель достигаетс тем, что в магни тоэлектрическом динамометре, содержащем силоввод щий элемент, упругий элемент, датчик перемещени упругого элемента, магнитоэлектрический . силовой компенсатор и электричес сун схему компенсации, упругий элемент вьпюлнен эллипсообразной формы, на его наружной стороне расположена обмотка силовой компенсации, причем упругий элемент установлен одним концом на основании так, что его продольна и поперечна оси перпендикул рны линии, св зьшающей полюса магнитоэлектрического силового компенсатора , а другой конец упругого элемента св зан с силоввод щим элементом, Кроме того, динамометр может использоватьс в качестве силового зонда дл измерени двух встречно направленных сил, дл чего силоввод щие элементы расположены на двух концах по продольной оси чувствитель ности. На фиг.1 показан магнитоэлектрический динамометр, вид спереди; на фиг,2 - то же, вид сбоку; на фиг, 3то же, вид сверху; на фиг,4 - упругий элемент. Магнитоэлектрический динамометр содержит упругий элемент 1 эллипсообразной формы с силоввод щим элементом 2 на верхнем конце и закрепленным с основанием нижним концом. На наружной поверхности чечевицеобразного кольца уложена обмотка 3 силовой компенсации. Упругий злемент расположен в зазоре с плоскопараллельным магнитным полем, создаваемым магнитной системой с посто нным магнитом 4 и магнитопроводом 5, В средней части упругий элемент несет флажок 6 ( экран ), расположенный между фотодиодом 7 и фотоприемником 8, Фотодиод подключен к источнику 9 питающего напр жени , а фотоприемник к входу усилител 10. Выход усиф1тел 10 подключен к обмотке 3 силовой компенсации. Динамометр работает сдедукндим образом. Измер емое усилие воздействует. на силоввод щий. элемент 2 по njjo.f дольной оси чувствительности XX, Чувствительный элемент 1 деформируетс , при этом в поперечном направлеиии по оси YV имеют место деформации ДУ , т.е. противоположные стенки чечевицеобразиого кольца расход тс . Флажок 6 (экран ) первкры вает световой поток фотодиода 7, и выходное напр жение фртоприемника измен етс на величину u(i . Напр жение ДОуусилкваетс ,и выходной ток усилител поступает в обмотку 3 силового компенсатора. Ток взаимодейстFig. 1 The invention relates to an information-measuring technique and can find an application for measuring the force as well as the mass, density and weight of various bodies. in wide diazazrne. A magnetoelectric dinometer is known, which contains a magnetoelectric impedance transducer with a moving coil on an elastic suspension with an electric circuit. In order to reduce the sensitivity threshold and thereby expand the lower limit of measurement, it is equipped with two additional windings of negative rigidity on the frame of the compensation coil C 1 J. The closest to the invention to the technical essence is a dynamometer containing a two-element elastic suspension, a magnetic coil magnetic compensator with a power coil, a displacement sensor, and an equilibrium electrical circuit. It allows the upper limit of the measurement to be significantly expanded. The force input element is located between the case and the power compensation coil and is rigidly connected at a point which is located in the area of the suspension end to the case so that with a short part of the suspension the power supplying element is connected to the case and the long part with the power coil C 2 1. : Thus, a significant increase in the upper limit of the measurement of the dynamometer is due to the elastic elements of significantly different stiffness (for I - 2 times then, which often does not allow to ensure the complete identity of their elastic properties, especially due to different loading conditions. This does not allow It allows to fully perform the ratiometric correction of the errors of elastic elements. In addition, a significant difference in stiffness causes different resonant frequencies of the sensor and a narrowing of the range of measured frequencies. The invention is the expansion of the measurement range. The goal is achieved by the fact that in a magnetoelectric dynamometer containing a force-conducting element, an elastic element, an elastic element displacement sensor, a magnetoelectric power compensator and an electrical compensation circuit, the elastic element is elliptical in shape, its outer side is a power compensation winding, and the elastic element is installed at one end on the base so that its longitudinal and transverse axis is perpendicular to the line connecting the pole magnetoelectric power compensator, and the other end of the elastic member associated with silovvod conductive element, Furthermore, the dynamometer may be used as a probe for measuring the power of the two oppositely directed forces, for which silovvod conductive elements are arranged at the two ends along the longitudinal axis of the sensitivity by a factor. Figure 1 shows the magnetoelectric dynamometer, front view; FIG. 2 is the same side view; FIG. 3 is a top view; in FIG. 4, an elastic element. The magnetoelectric dynamometer contains an elastic element 1 of ellipsoidal shape with a force-conducting element 2 at the upper end and a lower end fixed with the base. On the outer surface of the lenticular ring is laid winding 3 power compensation. The elastic element is located in a gap with a plane-parallel magnetic field created by a magnetic system with a permanent magnet 4 and a magnetic core 5, In the middle part the elastic element carries a flag 6 (screen) located between the photodiode 7 and the photodetector 8, the photodiode is connected to the source 9 of the supply voltage and a photodetector to the input of the amplifier 10. The output of Usifel 10 is connected to the winding 3 of the power compensation. The dynamometer works in a ducked manner. Measured force is acting. on the sylvodshchy. element 2 along the njjo.f longitudinal axis of sensitivity XX, Sensitive element 1 is deformed, while in the transverse direction along the axis YV there are deformations of the remote control, i.e. the opposite walls of the lentil-shaped ring are consumed. Flag 6 (screen) opens the light flux of the photodiode 7, and the output voltage of the photo receiver is changed by the value of u (i. The voltage is amplified, and the output current of the amplifier enters the winding 3 of the power compensator. Interaction current

Claims

MAGNETOELECTRIC DYNES ^ MOMETER containing a power-supplying element, an elastic element, a displacement sensor of an elastic element, a magnetoelectric power compensator and an electric compensation circuit, characterized in that, in order to expand the measurement range, the elastic element is elliptical in shape, with a force compensation winding on its outer side moreover, the elastic element is installed at one end on the base so that its longitudinal and transverse axes are perpendicular to the line connecting the magnetoelectric poles th power compensator, and the other end of the elastic element is connected with the power-introducing element.