SU1193589A1

SU1193589A1 - Magnetoelectric measuring mechanism

Info

Publication number: SU1193589A1
Application number: SU843698736A
Authority: SU
Inventors: Давид Михайлович Белый; Валерий Алексеевич Мишин; Николай Юрьевич Потапенко
Original assignee: Ульяновский политехнический институт
Priority date: 1984-02-09
Filing date: 1984-02-09
Publication date: 1985-11-23

Description

со соwith so

СПSP

оо соoo with

1 .one .

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в приборах посто нного тока с креплением подвижной части на раст жках , работанжщх в услови х воздействи вибраций и ударов.The invention relates to a measuring technique and can be used in direct current devices with fastening of a movable part on stretches, working under conditions of vibration and shock.

Цель изобретени - повышение виброустойчивости механизма.The purpose of the invention is to increase the vibration resistance of the mechanism.

. Это достигаетс изменением нат жени раст жек при возникновении резонансных колебаний подвижной части , которое производитс тепловым действием переменной составл ющей тока в рабочей обмотке механизма. При этом компенсируетс и температурна погрешность прибора.. This is achieved by varying the tension of the stretch when resonant oscillations of the moving part occur, which is produced by the thermal action of the variable component of the current in the working winding of the mechanism. This also compensates for the temperature error of the device.

На фиг. 1 схематично изображен измерительньй механизм; на фиг. 2 узел креплени наружного конца раст жки .FIG. 1 schematically shows a measuring mechanism; in fig. 2 assembly for fastening the outer end of the extension.

Измерительный механизм содержит подвижную часть 1 с рабочей обмоткой 2, соединенную с.внутренними кoнцa lи раст жек 3 и 4, наружные концы которых заведены через центрирующие элементы 5 и 6 амортизационных ПРУЖИН 7 и 8, установленных в обойме 9 измерительного механизма и закреплены на фланцах 10 и 11, раположенных в вьшолненных на обойме 9 направл н цих 12 и 13 и соединенных с регулировочными винтами 14 и 15, размещенными в торцовых отверсти х обоймы 9, через термобиметаллические элементы 16 и 17, имекшще форму полукольца с активным наружным слоем и регулировочными отверсти ми -18 и 19 на концах, закрепленных на фланцах 10 и 11 и винтах 14 и 15 и электрически соединенных через фильтр 20 верхних частот, например, конденсатор, усилитель 21 переменного тока с рабочей обмоткой 2.The measuring mechanism contains a movable part 1 with a working winding 2 connected to the inner ends of the l and stretch 3 and 4, the outer ends of which are inserted through the centering elements 5 and 6 of the damping SPRINGS 7 and 8, mounted in the holder 9 of the measuring mechanism and fixed on the flanges 10 and 11, placed in the cords 12 and 13, which are mounted on the holder 9, and connected to the adjusting screws 14 and 15, placed in the end holes of the holder 9, through the thermo-bimetallic elements 16 and 17, have the shape of a semi-ring with an active outer layer and p Adjusting holes mi-18 and 19 at the ends attached to the flanges 10 and 11 and screws 14 and 15 and electrically connected through a high-pass filter 20, for example, a capacitor, AC amplifier 21 with a working winding 2.

Измерительньй механизм содержит также запрессованные во фланцы 10 .и 11 контакты 22-и запрессованные в торцовые отверсти обоймы 9 токо- ;провод щие втулки 23 с резьбовыми отверсти ми дл регулировочных винтов 14 и 15, служащие дл подпайки электрических контактов 24, причем термобиметаллические элементы 16 и 17 закреплены через регулировочные отверсти 18 и 19 на резьбовых концах регулировочных винтов 14 и 15 и кьнтактов 24 с помощью гаек 25 и зафиксированы от npioBOpoTa с по935892The measuring mechanism also contains contacts 22, which are pressed into flanges 10. And 11, and current-pressed into the end openings of the holder 9; conductive sleeves 23 with threaded holes for adjusting screws 14 and 15, which serve to solder electrical contacts 24 and 17 are fixed through adjusting holes 18 and 19 on the threaded ends of adjusting screws 14 and 15 and knocks 24 with nuts 25 and fixed from npioBOpoTa with po935892

мощью вьшолненных во фланцах 10 и 11 пазов 26.by the power of the grooves 26 made in the flanges 10 and 11.

Измерительный механизм работает следующим образом.The measuring mechanism works as follows.

5 Необходимое нат жение раст жек, как и в известном устройстве, осуществл етс путем поворота регулировочных винтов 14 и 15, перемещающих через термобиметаллические5 The required tension of the stretch, as in the known device, is accomplished by turning the adjusting screws 14 and 15, moving through the thermo-bimetallic

10 элементы 16 и 17 фланцы 10 и 11 с закрепленными на них раст жками 3 и 4. В процессе измерени при совпадении частоты внешних вибраций с собственной частотой поперечных10, elements 16 and 17, flanges 10 and 11, with fasteners 3 and 4 fixed to them. During the measurement, if the frequency of external vibrations coincides with the natural frequency of transverse

15 колебаний подвижной части 1 возникают колебани подвижной части 1 значительной амплитуды. При этом в рабочей обмотке 2, колеблющейс в поле посто нного магнита, наво- 15 oscillations of the movable part 1 oscillations of the movable part 1 of significant amplitude occur. In this case, in the working winding 2, oscillating in the field of the permanent magnet,

20 дитс переменна ЭДС, т.е. в рабочей обмотке нар ду с измер емым , посто нным током начинает протекать переменньш ток, который после усилени усилителем 21 переменного тока подаетс на термобиметалличес- кие-элементы 16 и 17 (измер емый посто нньй ток не пропускаетс фильтром-конденсатором 20). При протекании тока элементы 16 и 17 нагреваютс и за счет расположени активного сло на их наружной поверхности сжимаютс (их центральный угол уменьшаетс ). - При этом фланцы 10 и 11 стрем тс перемертитьс в сторону регулир.овочных винтов 14 и 15, т.е. нат жение раст жек 3 и 4 увеличиваетс , а, учитыва , что частота поперечных колебаний подвижной части шXV св зана с нат жением раст жек Т зависимостью20 dits is variable emf, i.e. In the working winding, along with the measured direct current, alternating current begins to flow, which after amplification by the AC amplifier 21 is supplied to the thermo-bimetallic elements 16 and 17 (the measured direct current is not passed by the filter-capacitor 20). When current flows, elements 16 and 17 are heated and due to the location of the active layer on their outer surface they are compressed (their central angle decreases). - At the same time, the flanges 10 and 11 tend to shift to the side of the adjusting screws 14 and 15, i.e. the tension of stretch 3 and 4 increases, and, taking into account that the frequency of transverse oscillations of the moving part wXV is associated with the stretching of stretch T by the dependence

Wx,l2T9/(b) Wx, l2T9 / (b)

где m - масса подвижной части, длина раст жки, частота tfx)3 г же увеличиваетс .where m is the mass of the movable part, the length of the stretch, the frequency tfx) 3 g increases.

45 Таким образом, при возникновении резонансных поперечных колебаний подвижной части 1 происходит смещение собственной частоты, что .сразу же приводит к срьшу резонансных колебаний. Это недает системе возможности зат нутьс на крлебательньй режим и позвол ет значительно снизить дополнительную погрешность прибора от вибраций.45 Thus, when resonant transverse oscillations occur in the moving part 1, the natural frequency is shifted, which immediately leads to resonant oscillations. This prevents the system from being able to shake down the damping mode and significantly reduces the additional error of the instrument due to vibrations.

55 Кроме того, в магнитоэлектрических измерительных механизмах присутствует температурна погрешность, вызванна изменением сопротивлени 3 рабочей обмотки 2 при изменении тем пературы внешней среды, причем при увеличении температ5фы чувствительность прибора падает, .что вызывает отрицательную температурную погрешность . В предложенном механизме при, увеличении температуры внешней Среды за счет сжати элементов 16 и 17 нат жение раст жек 3 и 4 увели чиваетс и чувствительность подвижной части к измер емому сигналу возрастает, что и компенсирует температурную погрешность. Дл точной компенсации температурной погрешнос ти необходимо проведение специально предварительной регулировки.чувстви тельности с помощью изменени коэффициента жесткости термобиметалли89 ческих элементов 16 и 17. Эта регулировка проводитс с помощью регулировочных отверстий 18 и 19. Как показьшают проведенные расчеты и эксперименты, при интенсивности вибраций (0,5-2)g в рабочей обмотке наводитс переменньй ток с амплитудой в дес тки миллиампер, так что при коэффициенте усилени усилител 100-200 посто нна времени нагрева термобиметаллических элементов не превышает 0,5 с. Таким образом, в предложенном механизме одновременно снижаютс две составл ющие погрешности, обусловленные воздействием вибраций и изме-: нением температуры окружающей среды.55 In addition, in the magnetoelectric measuring mechanisms there is a temperature error caused by a change in the resistance 3 of the working winding 2 when the temperature of the environment changes, and as the temperature increases, the sensitivity of the device decreases, which causes a negative temperature error. In the proposed mechanism, when the temperature of the environment increases due to the compression of elements 16 and 17, the tension of stretch 3 and 4 increases and the sensitivity of the moving part to the measured signal increases, which compensates for the temperature error. In order to accurately compensate for the temperature error, it is necessary to carry out a special preliminary adjustment of sensitivity by changing the stiffness coefficient of the thermo-bimetallic elements 16 and 17. This adjustment is carried out using adjustment holes 18 and 19. As shown by calculations and experiments, the intensity of vibrations (0, 5-2) g in the working winding alternating current is induced with an amplitude of ten milliamperes, so that when the gain of the amplifier 100-200 is constant, the heating time is thermo-bimetal elements does not exceed 0.5 s. Thus, in the proposed mechanism, two components of the error are simultaneously reduced due to the effect of vibrations and a change in the ambient temperature.

Фиг,FIG

Claims

MAGNETO-ELECTRIC MEASURING MECHANISM, comprising clips with adjusting screws and a movable part with a working winding connected to the inner ends of the extensions, the outer ends of which are fixed on flanges located in the guide rails, different. the fact that, in order to increase vibration resistance, in-. The high-pass filter and amplifier were introduced, as well as two thermo-bimetallic elements made in the form of half rings with adjustment holes at the ends, one end of each thermo-bimetallic element is connected to the adjustment screw and the first output of the amplifier, and the other end to the corresponding flange and the second output of the amplifier, the conclusions of the working winding are connected through a high-pass filter to the input of the amplifier.