SU1522051A1 - Измерительный преобразователь крут щего момента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  изменени  момента, действующего в различных кинематических цеп х. Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет уменьшени  вли ни  внешних помех. В пазах полого цилиндрического чувствительного элемента 1 установлены намагниченные вставки 2 из магнитотвердого материала, создающие циркул рную намагниченность чувствительного элемента 1. Крут щий момент, действующий в исследуемой кинематической цепи, передаетс  на чувствительный элемент 1 через немагнитные втулки 3. При изменении величины момента на выходе измерительной катушки 4 по вл етс  сигнал. Дл  уменьшени  вли ни  внешних помех измерительную катушку 4 охватывают компенсирующие катушки 5, а чувствительный элемент 1 и катушки 4,5 защищены ферромагнитным экраном 6. Катушки 4 и 5 через апериодические звень  первого пор дка соответственно подключены к пр мому и инверсному входам дифференциального усилител . 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к измери- тепьной технике и предназначено дл  измерени  измене1ш  момента, действующего в различных кинематических це- п х, и может быть применено, в основном , как элемент автоматизированных систем управлени  электромеханизмами и технологическими пpoцecca ш.

Цель изобретени  - повышение точ- ности измерени  за счет уменьшени  вли ни  внешних помех.

На фиг. 1 представлена конструкци измерительного преобразовател  крут щего момента; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг 3 - принципиальна  электрическа  схема преобразовател ; на фиг. 4 - распределение магнитных потоков в преобразователе.

Измерительный преобразователь кру т щего момента содержит полый цилиндрический чувствительный элемент 1 из магнитом гкого материала.с продольными пазами,, в которых установленные вставки 2 из магнитотвердого матери- ала (например, самарий-кобальт). После закреплени  магнитотвердых вставок внутрь полого чувствительного элмента 2 продевают проводник, через который пропускают и fflyльcный ток длительностью 0,5-1 с, достаточньп дл  намагничивани  вставок 2 до насыщени  (фиг, 2). В результате чувствительный элемент 1 приобретает остаточную циркул рную намагншшн- ность. Чувствительный элемент включе в кинематическую цепь с помощью немагнитных (например, бронаовых) втулок (полумуфт) 3, Выступы втулок 3 вход т в соответствующие пазы по торцам чувствительного элемента 10 Чувствительный элемент 1 охватьюают две соосные с ним катзппки:. измерительна  А и компенсирующа  5. Катушки А и 5 и чувствительньй элемент 1 заключены в ферромагнитный экран- 6, Обмотка L, измерительной катушки 4 и обмотка Lj компенсирующей катушки 5 (фиг. 3) через апериодические звень  первого пор дка R1C1 и R3C2 подключены соответственно к пр мому и инверсному входам дифференциального усилител  7, выход которого через усилитель 8 соединГен с регистратором выходного сигнала. Паралле- льно обмотке Lj дл  регулировани  коэффициента усилени  компенсирующего канала подключен переменный резистор R2, Резистор R3 вьтолнен также переменным дл  подстройки компенсирующего напр жени  по фазе. Резисторы R4-R9 служат дл  установки необходимьк режимов работы усилителей 7 и 8,

Измерительный преобразователь работает следующим образом.

При скручивании чувствительного элемента 1 по вл етс  осева  составл юща  магнитного потока Ф, пропорциональна  величине момента, прохо д ща.  через вал и замыкающа с  внутри экрана. Условно на фиг. 4 осева  составл юща  представлена состо щей из двух частей;

Ф, Ф; -ь .

Контур обмотки L, измерительной катушки 4 пронизьшает поток Ф. Контур обмотки Ъ компенсирующей катушки 5 сцеплен с Ф. ЭДС, наводима  в измерительной катушке с числом витков W, в момент изменени  момента

1и -w

d(Фо+Ф1) dt .

ЭДС, наводима  в компенсирующей обмотке с числом витков Уц, в момент изменени  момента:

1 - w . IK - -WK 5-.

Напр жение на операционного усилител  8 пропорционально изменению момента действующего в исследуемой кинематической цепи и равно,

и

бых 2 кгде К , и К - коэффициенты усилени 

усилителей 7 и 8, Внешнее переменное магнитное поле Ф также наводит ЭДС в обмотках катушек 4 и 5 (фиг. 4) Ф можно представить схематически состо щим из двух составл ющих, одна из которы Ф проходит по валу, а друга  Ф - по ферромагнитному экрану. Составл юща  одновременно пересекает контур измерительной и компенсирующей катушек . Если W(j W,(, то в катушках наводитс  примерно одинакова  ЭДС. Практически обмотка L j имеет в 1,3г. 1,5 раза больше витков, т.е. с запасом WK (1,3-1,5)Уц.

Обмотка L присоединена к резистору R2, с помощью которого производитс  подстройка компенсирующего напр жени  по амплитуде.

Апериодические звень  R1C1 и R3C3 вьтолн ют одновременно две функции: обеспечивают возможность подстройки компенсирующего напр жени  по фаза с помощью резистора R3 и осуществл ют необходимую дл  использовани  в автоматизированном электроприводе передаточную функцию

-l

W(p)

Тр+Г

где Т RC - посто нна  времени звена;

Claims (1)

1. р -- оператор Лапласа. Резистор R9 служит дл  установки общего коэффициента усилени  (масшта-. бировани ), всего устройства в целом. Формула изобретени  , Измерительный преобразователь крут щего момента, содержащий заключенные в ферромагнитный экран полый цилиндрический чувствительный элемент с остаточной циркул рной намагниченностью , включенный в исследуемую кинематическую цепь, две соосные с ним катушки и дифференциальный усилитель, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности за счет

   уменьшени  вли ни  внешних помех, чувствительный элемент выполнен с продольными пазами, в которых установлены вставки из магн тотвердого материала, и включен в кинематическую

   цепь через немагнитные втулки, а катушки подключены к входам дифференциального усилител  через апериодические эвень  первого .лор д- ка.

   R1

   Фиг.З

   R6

   Фиг.Ц