SU1093920A1 - Силоизмерительный датчик - Google Patents

Abstract

СИЛОИЗМБРИТЕЛЬНЫЙ ДАТЧИК, содержащий магнитопровод, состо щи из ферромагнитных пластин, с измер тельной и подключенной к источнику f Р переменного напр жени  возбуждающей обмотками, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности в него дополнительно введены втора  возбуждающа  и втора  измерительна  обмотки, фазосдвигающа  цепь и фазометр, при этом обмотки размещены на полюсах, расположенных между ферромагнитными пластинами так, что линии, соедин ющие оси возбуждающих и оси измеритэльных обмоток , взаимно перпендикул рны и составл ют угол 45° к линии действи  нагрузок, причем втора  возбуждающа  обмотка подключена к источнику переменного напр жени  через фазосдвигающуго цепь, а измерительные обмотки соединены с фазометром.

Description

н

Iftui.f

Устройство относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  сжимающих и раст гивающих ,усилий в различных механизмах .

Известен трансформаторный датчик, предназначенный дл  работы в сочетании с сельсином, преобразующий усилие в фазовый разбаланс напр жений вторичных обмоток, в результате которого происходит поворот ротора сельсина.

Устройство обладает повышенной помехозащищенностью, поскольку при передаче фазового разбаланса по проводному каналу св зи амплитудные помехи, возникающие в последнем практически не вли ют на передаваемую информацию l .

Недостатком устройства  вл етс  сложность конструкции. .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  датчик-прессдуктор, представл ющий собой пакет пластин, на диагонал х которых симметрично расположены четыре отверсти , через которые намотаны две обмотки 2 .

Недостатком известного датчика  вл етс  то, что при передаче полезJHoro сигнала по проводному каналу св зи происходит его искажение за счет различных наводок и помех, которые нос т амплитудный характер.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в силойзмерительный датчик;, содержащий магнитопровод, состо щий из ферромагнитных пластин, с измерительной и подключенной к источнику переменного напр жени  возбуждающей обмотками, дополнительно введены втора  возбуждающа  и втора  измерительна  обмотки, фа30сдвигающа  цепь и фазометр, при этом обмотки размещены на полюсах, расположенных между ферромагнитными пластинами так, что линии, соедин ющие оси возбуждающих и оси измерительных обмоток взаимно перпендикул рны и составл ют угол 45° к линии действи  нагрузок , причем втора  возбуждающа  обмотка подключена к источнику переменного напр жени  через фазосдвигающую цепь, а измерительные обмотки соединены с фазометром.

На фиг. 1 показана конструкци  предлагаемого датчика; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 электрическа  схема датчика; на фиг. 4 - схема, работы датчика.

В состав силойзмерительного датчика вход т перва  возбуждающа  обмотка 1, подключенна  к источнику 2 переменного напр жени , перва  измерительна  обмотка 3, ферромагнитные пластины 4, втора  возбуждающа  5 и втора  измерительна  б обмотки, четыре параллельно расположенные полюса 7, на которых наход тс  возбуждающие 1 и 5 и измерительные 3 и 6 обмотки, расположенные между двум  силовоспринимающими пластинами 4, которые фиксируютс  полюсами 7 таКим образом, что линии соедин ющие оси возбуждающих 1 и 5 и измерительных 3 и 5 обмоток взаимно перпендикул рны и составл ют угол 45 к линии действи  нагрузки, фазосдвигающа  цепочка 8 и фазометр 9, причем втора  возбуждающа  обмотка 5 подключе5 на к источнику 2 переменного напр жени  через фазосдвигающую цепь 8, а измерительные обмотки 3 и б соединены с фазометром.

По обмоткам 1 и 5 возбуждени 

0 протекают синусоидальные токи амплитуды которых равны, а фазы сдвинуты на угол С|) . При отсутствии механических напр жений в ферромагнитных пластинах, в силу симметрии, ЭДС fiq

5 и Ej , наведенные в измерительных катушках, совпадают по амплитуде и по фазе.

При приложении к пластинам сжимающих механических напр жений, волокна материала пластин между обмотками 1-6 и 3-5 сжимаютс , при этом магнитна  проницаемость указанных участков уменьшаетс , вызыва  умень-. шение взаимоиндукции между обмотками 1-6 и 3-5, т.е. ЭДС Е, и E,sсоответственно уменьшаютс  на величину и & Ез5 . ( Ё (,, - ЭДС в измерительной / обмотке б, наведенна  действием /возбуждающей обмотки 1; ЭДС в измерительной обмотке 3,.наведен0 на  действием возбуждающей обмотки 5).

Участки обмоток 1-3 и 6-5 остаютс  в ненагруженном состо нии, взаимоиндукци  между обмотками 1-3

5 и 6-5 не измен етс  и ЭДС Е i и своих значений не измен ют (Е j, - ЭДС в измерительной обмотке 3, наведенна  действием возбуждающей обмотки 1; ЭДС в измерительной обмотке

Q 6, наведенна  действием возбуждающей обмотки 5).

Результирующие ЭДС Е и Е измерительных обмоток 3 и 6 определ ютс  векторным суммированием соответ5 ствующих составл ющих.

Сдвиг фаз между ЭДС Е и Е (фиг. 4) тем больше, чем ббльше изменени  составл ющих Е и , а значит и механических .напр жений,

0 т.е. разность фаз ЭДС, наведенных в измерительных обмотках несет в себе информацию о величине механичес ких напр жений в ферромагнитных пластинах. Величина фазы может быть

5 определена с помощью фазометра.

Устройство обладает повышенной помехоустойчивостью, поскольку полез ный сигнал передаетс  в виде фазового сдвига двух синусоидальных

ffwWfvfl

колебаний, на который амплитудные наводки и помехи, привод шие к потере информации в амплитудных датчиках , оказывают меиьгмее вли ние.

фиг г

Фиг5

1111)11

fiS

Фиг.

P-OJ

Claims (1)

1. СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ДАТЧИК, содержащий магнитопровод, состоящий из ферромагнитных пластин, с измерительной и подключенной к источнику переменного напряжения возбуждающей iобмотками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности , в него дополнительно введены вторая возбуждающая и вторая измерительная обмотки, фазосдвигающая цепь и фазометр, при этом обмотки размещены на полюсах, расположенных между ферромагнитными пластинами так, что линии, соединяющие оси возбуждающих и оси измерительных обмоток, взаимно перпендикулярны и составляют угол 45° к линии действия нагрузок, причем вторая возбуждающая обмотка подключена к источнику переменного напряжения через фазосдвигающую цепь, а измерительные обмотки соединены с фазометром.