SU1337671A1 - Electromagnetic scales - Google Patents
Electromagnetic scales Download PDFInfo
- Publication number
- SU1337671A1 SU1337671A1 SU864030816A SU4030816A SU1337671A1 SU 1337671 A1 SU1337671 A1 SU 1337671A1 SU 864030816 A SU864030816 A SU 864030816A SU 4030816 A SU4030816 A SU 4030816A SU 1337671 A1 SU1337671 A1 SU 1337671A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- coil
- gap
- reference coil
- magnetic
- balancing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к весам с электромагнитной компенсацией нагрузки . Цель изобретени - повьппение точности . Эталонна катушка 10 заданной массы расположена на краю зазора магнитной системы, где кра полюсного наконечника и магнитопровода вьтолнены скошенными. Под действием заданного посто нного веса Р катушка 10 смещаетс вниз и сигнал с фотоприемника 12 усиливаетс и преобразуетс усилителем 20 в посто нный ток 1о который проходит по катушке 10, создава электромагнитное усилие.Расположение эталонной катушки 10 на краю зазора позвол ет полностью использовать рабочий зазор дл уравновешивани измер емого усили . Посто нный ток 1 в эталонной катушке 10 обуславливает ее посто нный нагрев, что позвол ет увеличить нагрев, а с ним и ампер-витки катуш- с ки и уравновесить достаточно большую величину эталонного веса. 3 ил. (Л / (jO ОО с: gtue.ZThis invention relates to electromagnetic load balancing scales. The purpose of the invention is to improve accuracy. The reference coil 10 of a given mass is located on the edge of the gap of the magnetic system, where the edges of the pole tip and the magnetic circuit are made beveled. Under the action of a given constant weight P, the coil 10 is shifted down and the signal from the photodetector 12 is amplified and converted by the amplifier 20 into a direct current 1o which passes through the coil 10, creating an electromagnetic force. The position of the reference coil 10 at the edge of the gap allows you to fully use the working gap for balancing the measured force. The constant current 1 in the reference coil 10 causes its constant heating, which makes it possible to increase the heating, and with it the amp-turns of the coil and to balance a sufficiently large value of the reference weight. 3 il. (L / (jO GS with: gtue.Z
Description
133767 133767
Изобретение относитс к весоизмерительной технике, в частности к ве- слм с электромагнитной компенсацией наг рузки.The invention relates to weighing technology, in particular, to a case with electromagnetic load compensation.
Цель изобретени - повышение точ- ности.The purpose of the invention is to improve the accuracy.
На фиг.1 изображена схема конструкции электромагнитных весов; наFigure 1 shows a diagram of the design of electromagnetic scales; on
фиг.2 - структурна схема электричесfigure 2 - electrical circuit diagram
кой части; на фиг.З - график ной индукции в области расположени эталонной катушки.which part; Fig. 3 is a graphical induction in the region of the reference coil.
Электромагнитные весы содержат чувствительный элемент I с грузопри- емной чашкой 2 дл измер емого груза 3 с массой гп, упругую подвеску 4 чувствительного элемента 1, датчик перемещени чувствительного элемента например емкостный датчик, образован ный пластинами 5, одна из которых размещена на чувствительном элементе измерительную катушку 6 силовой компенсации , расположенную в рабочем зазоре магнитной системы. Магнитна система содержит посто нный магнит 7 с полюсным наконечником 8 и магнито- проводом 9 .На краю зазора между наконеником 8 и магнитопроводом 9 расположена эталонна катушка 10,несуща щелевой экран 1 I, с одной стороны которого установлен фотоприемник 12, с другой- осветитель 13, образующие фотодатчик перемещени эталонной катушки 10. Катушка 10 закреплена, например, с помощью трех радиально нат нутых раст жек 14. Измерительна катушка 6 с помощью направл ющих стоек 15, расположенных в пазах 16 магнитопровода 9, соединена с чувствительным элементом 1. Пластина 5 электрически соединена с входом датчика 17 перемещени выход которого соединен с преобразователем 18 напр жени dU во временной интервал, управл ющий модул тором 19. Фотоприемник 12 подключен к усилителю 20 датчика перемещени эталонной катушки, токовый выход которо- г о подключен к входу модул тора 19. Выход последнего подключен к измерительной катушке 6. Последовательно к усилителю 20 тока подключена эталонна катушка 10. Отсчетное устройство 21 подключено к выходу преобразовател 18.Electromagnetic scales contain a sensing element I with a load-carrying cup 2 for a measured load 3 with a mass rp, an elastic suspension 4 for a sensing element 1, a sensor for moving a sensing element, for example a capacitive sensor formed by plates 5, one of which is placed on the sensing element measuring coil 6 power compensation, located in the working gap of the magnetic system. The magnetic system contains a permanent magnet 7 with a pole tip 8 and a magnetic conductor 9. At the edge of the gap between the tip 8 and the magnetic core 9 there is a reference coil 10 carrying a slot screen 1 I, on one side of which a photodetector 12 is mounted, on the other side an illuminator 13 forming the photosensor of movement of the reference coil 10. The coil 10 is fixed, for example, by means of three radially stretched extensions 14. The measuring coil 6 is connected by means of guide posts 15 located in the slots 16 of the magnetic circuit 9 1. The plate 5 is electrically connected to the input of the displacement sensor 17, the output of which is connected to the voltage converter 18 dU in the time interval controlling the modulator 19. The photodetector 12 is connected to the amplifier 20 of the displacement sensor of the reference coil, the current output of which is connected to to the input of the modulator 19. The output of the latter is connected to the measuring coil 6. A reference coil 10 is connected in series with the current amplifier 20. A sample device 21 is connected to the output of the converter 18.
Электромагнитные весы работают следующим образом.Electromagnetic scales work as follows.
Эталонна катушка 10 заданной массы т, т.е. весом Р i в. расположеThe standard coil is 10 given mass m, i.e. weight P i in. are located
00
5 Q 5 Q
5five
00
5five
I2I2
на на краю зазора магнитной системы, где кра полюсного наконечника 8 и магнитопровода 9 выполнены скошенными , что обеспечивает посто нный градиент магнитной индукции dB/dx const в области кра зазора, а высота h Ид - высоты эталонной катушки (фиг.З). Под действием заданного посто нного веса Р катушка 10 смещена вниз и сигнал dU с фотоприемника I2 усиливаетс и преобразуетс усилителем 20 в посто нный ток Ijj , который проходит по катушке 10 с длиной витков Рр , создава электромагнитное усилиеon the edge of the magnetic system gap, where the edges of the pole tip 8 and the magnetic core 9 are made bevelled, which ensures a constant gradient of magnetic induction dB / dx const in the region of the gap, and the height h Id is the height of the reference coil (FIG. 3). Under the action of a given constant weight P, the coil 10 is shifted down and the signal dU from the photoreceiver I2 is amplified and converted by the amplifier 20 into a constant current Ijj, which passes through the coil 10 with the length of turns Pp, creating an electromagnetic force
FBX FC - fx с IO(BCP + F ЬFBX FC - fx with IO (BCP + F b
где Вср среднее значениеwhere vs is the mean
индукции на краю зазора;induction at the edge of the gap;
hj, - высота катушки; (3 X - смещение катушки. Таким образом, электромагнитное усилие FPJ, характеризуетс посто нной составл ющей F „1.8.,,,hj, is the height of the coil; (3 X is the displacement of the coil. Thus, the electromagnetic force FPJ is characterized by the constant component F „1.8. ,,,
о о о Ltd
1у ТцКрВр и переменной составл ющей fx Wp. . dx, где W. PJ,,sB/ /h (отрицательна жесткость), завис щей от перемещени эталонной катушки, вес эталонной катушки Р , длина витков 1 и ток 1 рассчитываютс таким образом, чтобы посто нна составл юща Fj, уравновешивала вес Р„, т.е. F Р„ Р,1,К,В,, а переменна f компенсировала усилие от жесткости W упругого подвеса (раст жки ) при перемещении на лх, т.е. fj Wpdx. Усилие f вл етс усилием отрицательной жесткости, которое создаетс соответствующим направлением тока 1 , обеспечивающим в то же врем уравновешивание веса Р,. Это возможно только при расположении эталонной катушки на внешнем краю зазора. При расположении ее на внутреннем краю зазора одно направление тока 1 уравновешивает вес Р , но создает эффект положительной жесткости, другое направление 1 хот и создает отрицательную жесткость, но сила F совпадает с направлением Р и не уравновешивает последний. 1y TCrVr and variable component fx Wp. . dx, where W.PJ ,, sB / h (negative stiffness), depending on the movement of the reference coil, the weight of the reference coil P, the length of the coils 1 and the current 1 are calculated so that the constant component Fj balances the weight P „ i.e. F P „P, 1, K, B ,, and variable f compensated for the force from the stiffness W of the elastic suspension (stretching) when moving by lx, i.e. fj Wpdx. The force f is the force of the negative stiffness, which is created by the corresponding direction of the current 1, while at the same time balancing the weight P ,. This is possible only when the reference coil is located on the outer edge of the gap. When placed on the inner edge of the gap, one direction of current 1 balances the weight P, but creates the effect of positive rigidity, another direction 1 though creates negative rigidity, but the force F coincides with the direction P and does not balance the latter.
При отсутствии измер емого груза 3 с массой т, т.е. Р т д, измерительна система нагружена собст- венньм весом Р - пассивной тары, котора вызывает начальное смещениеIn the absence of measurable cargo 3 with a mass t, i.e. R d, the measuring system is loaded with its own weight P - a passive container, which causes an initial displacement
йХд измерительной катушки, что приводит к изменению емкости между пластинами 5. Изменение емкости преобразуетс датчиком 17 в электрический сигнал йи,„, который усиливаетс , выпр мл етс и преобразуетс преобразователем 18 в относительную длигде Т(, - период шй- ротно-импульсной модул ции.The measuring coil, which leads to a change in the capacitance between the plates 5. The change in capacitance is converted by the sensor 17 into an electrical signal y, "which is amplified, rectified and converted by the transducer 18 into a relative length T (, is .
В течение времени t в измерительной катушке 6 протекает ток I среднее значение импульсного тока 1 создает уравновешивающее усилиеDuring the time t in the measuring coil 6 current flows I the average value of the pulse current 1 creates a balancing force
тельностьstrength
Ч/Т.H / T.
о about
т BJЬa,t bja,
Т,T,
где Е, - длина витков Так какwhere E, is the length of the coils Since
г - : 0 оКсВ„g -: 0 oksv „
дрейф нул эталонной системы уравновешивани ,drift zero reference balancing system,
- .Mj.o.Jj.I- .Mj.o.Jj.I
F, F,
fcKJ,fcKJ,
В отсчетном устройстве 21 счетчик21 counting device
предварительно сбрасьшаетс на число, JQ также и составл ющую погрешностиis preliminarily reset to the number, JQ also the component of the error
дополнением к которому вл етс число импульсов, соответствующее длительности Сд .addition to which is the number of pulses corresponding to the duration of SD.
Таким образом, при отсутствии нагрузки в отсчетном устройстве 21 регистрируютс нулевые показани при t JJ равно 0. При 4 g 7 О отсчет- ное устройство регистрирует этот дрейф, обуславлива погрешность нул Thus, in the absence of a load, zero readings are recorded in the reading device 21 at t JJ equal to 0. At 4 g 7 O the reading device records this drift, causing a zero error
При наложении груза 3 с массой m чувствительный элемент смещаетс вниз на рассто ние лх, что вызьгоает пропорциональное изменение емкости пластин 5, котора преобразуетс в напр жение dU,, датчиком 17 перемещени . Напр жение лУ усиливаетс и преобразуетс преобразователем 18 в изменение относительной длительности t „/Tg. Среднее значение тока в катушкеWhen a load 3 with mass m is applied, the sensitive element is displaced downward by a distance lx, which causes a proportional change in the capacitance of the plates 5, which is converted to a voltage dU, by the displacement sensor 17. The voltage of the LC is amplified and transformed by the converter 18 into a change in the relative duration tn / Tg. The average value of the current in the coil
хx
I -i I -i
создает электромагнитные усили р , В I bi JjiP- -lAo.i ,creates electromagnetic forces p, B I bi JjiP- -lAo.i,
глло glou
уравновешивающие силу т жести Р груза ,balancing the strength of the tin of P load,
т.е.those.
РХ PX
Таким образом, измер емый нес Р пропорционален временной длительности tj, и не зависит от изменений магнитной индукции BQ.Thus, the measured carrier P is proportional to the time duration tj, and does not depend on changes in the magnetic induction BQ.
Таким образом, эталонна катушка позвол ет исключить вли ние нестабильности магнитной индукции на результат преобразовани , а также нелинейность преобразовани , вызванную изменением магнитной индукции от размагничивающего действи тока 1. Расположение эталонной катушки на внешнем краю зазора позвол ет за счетThus, the reference coil eliminates the influence of the instability of the magnetic induction on the conversion result, as well as the nonlinearity of the conversion caused by the change in the magnetic induction from the demagnetizing effect of the current 1. The location of the reference coil on the outer edge of the gap allows
отрицательной жесткости скомпенсировать практически полностью механическую жесткость упругого подвеса (раст жек) и обеспечить астатический характер уравновешивани весаnegative stiffness to almost completely compensate for the mechanical stiffness of the elastic suspension (stretch) and to ensure the static nature of the weight balance
эталонной катушки. При отсутствииreference coil. Without
жесткости эталонна катушка находитс в положении безразличного равновеси , и приведенный к входу механический (смещение подвижной части) иthe stiffness of the reference coil is in the position of indifferent equilibrium, and the mechanical coil (displaced part) brought to the input and
электрический дрейфы нул не сказываютс на результате преобразовани Рд в ток 1,.electric zero drifts do not affect the result of converting a PD to a current 1 ,.
Отсутствие дрейфа нул электронной системы уравновешивани исключаетThe absence of a drift zero electronic balancing system eliminates
чувствительности измерительной системы уравновешивани , вызываемую им. Расположение эталонной катушки на краю зазора, т.е. в обычно не используемой области, позвол ет эффективно, практически полностью использовать рабочий зазор дл уравновешивани измер емого усили . Посто нный ток Ig в эталонной катушке обуславливает посто нный нагрев катушки, что позво ет значительно увеличить его, а с ним и ампер-витки катушки и уравновесить достаточно большую величину эталонного веса.the sensitivity of the balancing measuring system caused by it. The location of the reference coil on the edge of the gap, i.e. in the usually unused area, it makes it possible to effectively, almost completely, use the working gap for balancing the measured force. The constant current Ig in the reference coil causes a constant heating of the coil, which makes it possible to significantly increase it, and with it the ampere-turns of the coil and to balance a sufficiently large value of the reference weight.
ормула изобретени formula of invention
Электромагнитные весы, содержаш;ие грузоприемную чашку, установленнуюElectromagnetic scales, containing; and a weighing pan mounted
на чувствительном элементе, имеющем катушку силовой компенсации и датчик положени , подключенные к одной схеме электрического уравновешивани и отсчета, эталонную катушку с заданной массой, закрепленную на упругом подвесе, и датчик положени эталонной катушки, подключенные к другой электрической схеме уравновешивани , общую дл эталонной и катушки силовойon a sensing element having a power compensation coil and a position sensor connected to one electrical equilibration and reference circuit, a reference coil with a given mass mounted on an elastic suspension, and a position coil of a reference coil connected to another equilibrium electrical circuit common to the reference and coil power
компенсации магнитную систему, образованную посто нным магнитом, прикрепленным к нему полюсным наконечником образован рабочий зазор, в котором размещена катушка силовой компенсации, отличающие с тем, что, с целью повьпиени точности.Compensation magnetic system formed by a permanent magnet, attached to it by a pole tip, a working gap is formed, in which a power compensation coil is placed, characterized in that, in order to achieve accuracy.
в них рабочий зазор расположен в нижней части магнитной системы, а кра магнитопровода и полюсного наконечника у наружной части зазора выполнены скошенными и в образованной расширенной области рабочего зазора расположена эталонна катушка.in them, the working gap is located in the lower part of the magnetic system, and the edge of the magnetic circuit and the pole tip at the outer part of the gap are made beveled and a reference coil is located in the formed extended area of the working gap.
i, /i, /
gjue.3gjue.3
Составитель В.Ширшов Редактор М.Петрова Техред Л.ОлейникCompiled by V.Shirshov Editor M.Petrova Tehred L.Oleinik
4118/364118/36
Тираж 693ПодписноеCirculation 693 Subscription
ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5
Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4
Корректор Л.ПилипенкоProofreader L. Pilipenko
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864030816A SU1337671A1 (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Electromagnetic scales |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864030816A SU1337671A1 (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Electromagnetic scales |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1337671A1 true SU1337671A1 (en) | 1987-09-15 |
Family
ID=21224018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864030816A SU1337671A1 (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Electromagnetic scales |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1337671A1 (en) |
-
1986
- 1986-01-21 SU SU864030816A patent/SU1337671A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1150492, кл. G 01 G 7/04, 1983. Патент US № 3786883, кл. 177-210, опубл. 1976. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100354632C (en) | Sensor for non-contacting electrostatic detector | |
US5771177A (en) | Method and apparatus for measuring dynamic load | |
US3968850A (en) | Electromagnet weighing balance | |
US3680650A (en) | Weight sensing device | |
SU1337671A1 (en) | Electromagnetic scales | |
US3295378A (en) | Accelerometer | |
CN1029028C (en) | Electronic balance | |
SU1394055A1 (en) | Electromagnetic balance | |
JPH037789Y2 (en) | ||
SU1478050A1 (en) | Scales with electromagnetic balancing | |
US4085811A (en) | Electromagnetically compensating beamless dynamometer or weighing device | |
SU881628A1 (en) | Electrostatic field pickup | |
SU1182285A1 (en) | Magnetoelectric dynamometer | |
SU1138773A1 (en) | Device for registering difference of seismic displacements in two points | |
SU993036A1 (en) | Balance having electromagnetic balancing | |
SU1610321A1 (en) | Apparatus for measuring tension of tape | |
SU1174790A1 (en) | Permanent-magnet dynamometer | |
SU838389A1 (en) | Electromagnetic balance | |
SU851106A1 (en) | Electromagnetic balance | |
SU1500845A1 (en) | Three-support electromagnetic balance | |
RU2037163C1 (en) | Gravity vertical gradient and acceleration meter | |
SU811076A1 (en) | Scale with electromagnetic balancing | |
SU960540A1 (en) | Digital system for automatic weight registering | |
RU2044312C1 (en) | Eddy-current measuring device | |
SU1068723A1 (en) | Scales having electromagnetic balancing |