SU1657982A1 - Torque meter - Google Patents

Torque meter Download PDF

Info

Publication number
SU1657982A1
SU1657982A1 SU894680845A SU4680845A SU1657982A1 SU 1657982 A1 SU1657982 A1 SU 1657982A1 SU 894680845 A SU894680845 A SU 894680845A SU 4680845 A SU4680845 A SU 4680845A SU 1657982 A1 SU1657982 A1 SU 1657982A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
comparator
input
amplifier
transformer converter
Prior art date
Application number
SU894680845A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Григорьевич Когельман
Александр Иванович Мартяшин
Игорь Николаевич Фролов
Владимир Иванович Чернецов
Original Assignee
Пензенский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пензенский Политехнический Институт filed Critical Пензенский Политехнический Институт
Priority to SU894680845A priority Critical patent/SU1657982A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1657982A1 publication Critical patent/SU1657982A1/en

Links

Description

1one

(21)4680845/10(21) 4680845/10

(22)19.04.89(22) 04.19.89

(46) 23.06.91. Бюл. Р 23(46) 06.23.91. Bul P 23

(71)Пензенский политехнический институт(71) Penza Polytechnic Institute

(72)Л.Г.Когельман, А.И.Март шин, ИЛ1 .Фролов и П.II. Чернецов(72) L.G.Kogelman, A.I.M. Shin, IL1. Frolov and P.II. Chernetsov

(53)531.781(088.8)(53) 531.781 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР V 1030677, кп. С 01 L 3/10, 1983.(56) USSR Author's Certificate V 1030677, kp. From 01 L 3/10, 1983.

Авторское свидетельство СССР К 132G694, кл. G 01 L 3/10, 1987.USSR author's certificate K 132G694, cl. G 01 L 3/10, 1987.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА(54) DEVICE FOR MEASURING TORQUE

(57)Изобретение относитс  к сило- измерительной технике и предназначено дл  измерени  крут щего момента на вращающемс  валу. Целью изобретени   вл етс  повышение точности(57) The invention relates to a measuring instrument and is intended to measure the torque on a rotating shaft. The aim of the invention is to improve the accuracy

и быстродействи  о Г устройство, содержащее интегратор 1 и трансформаторный преобразователь 3, введены компаратор 5, усилитель посто нного тока 4 и терморезистор 2„Выход интегратора 1 через компаратор 5 подсоединен к своему входу и через терморезистор 2 св зан с инверсным входом усилител  посто нного тока 4, в цепи отрицательной обратной св чи которого включена первична  обмотка трансЛорматорного преобразовател  3, а выходна  обмотка соединена с вторым входом компаратора 5. Второй вывод выходной обмотки и пр мой вход усилител  4 посто нного тока св заны с земл ной шиной, выход компаратора 5  вл етс  выходом устройства . 2 ил.A device containing an integrator 1 and a transformer converter 3, has a speed of 5, a comparator 5, a DC amplifier 4 and a thermistor 2 are inserted. 4, in the negative feedback circuit of which the primary winding of the transformer converter 3 is connected, and the output winding is connected to the second input of the comparator 5. The second output of the output winding and the forward input of the amplifier 4 is constant This current is connected to the earth bus, the output of the comparator 5 is the output of the device. 2 Il.

сwith

SS

С/WITH/

Изобретение относитс  к силоизме- рнтельной технике л предназначено дл  измерени  крут щего момента на вращающемс  валу.The invention relates to a force-measuring technique; it is intended to measure the torque on a rotating shaft.

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи .The purpose of the invention is to increase accuracy and speed.

На фиг.1 изображена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.Figure 1 shows the functional diagram of the device; figure 2 - timing charts of his work.

Устройство содержит интегратор 1, терморезистор 2 с сопротивлением R,, трансформаторный преобразователь 3 с включенными встречно входной и выходной обмотками (первичной и вторичной ) , усилитель посто нного тока 4 и компаратор 5. Выход интегратора 1 через компаратор 5 подсоединен к своему входу и чгрез терморезистор 2 св зан с инверсным входом усилител  4, в цепи обратной св зи которого включена первична  обмотка трансформаторного преобразовател  3, а выходна  обмотка (вторична ) соединена с вторым входом компаратора 5. Второй вывод выходной обмотки и пр мой вход усилител  4 св заны г земл ной шиной, а выход компаратора 5  вл етс  выходом устройства.The device contains an integrator 1, a thermistor 2 with a resistance R ,, transformer converter 3 with input and output windings (primary and secondary) switched on, a DC amplifier 4 and a comparator 5. The output of the integrator 1 is connected to its input through a comparator 5 thermistor 2 is connected to the inverted input of amplifier 4, in the feedback circuit of which the primary winding of the transformer converter 3 is turned on, and the output winding (secondary) is connected to the second input of the comparator 5. The second output is output The windings and the direct input of amplifier 4 are connected by a ground bus, and the output of comparator 5 is the output of the device.

Устройство предназначено дл  измерени  крут щего момента на вращающемс  валу преимущественно малого диаметра , поэтому вал можно г итать изотропным при различных его положени х.The device is designed to measure the torque on a rotating shaft of predominantly small diameter, so the shaft can be made isotropic at its different positions.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении питани  на выходе компаратора 5 по вл етс  положительное напр жение с амплитудой U, которое поступает на вход интегратора 1, сигнал на выходе которого принимает видWhen turning on the power at the output of the comparator 5, a positive voltage appears with an amplitude U, which is fed to the input of the integrator 1, the signal at the output of which becomes

UU

УЈ t YЈ t

О С O S

(1)(one)

гдеWhere

СWITH

посто нна  времени интегратора 1.the integrator time constant 1.

Это напр жение через терморезис- ;тор 2 R 1 поступает на вход усилител  4. Ток D цепи отрицательной обратной св зи усилител  4 протекает по первичной обмотке магнитоупругого трансформаторного преобразовател  3 крут щего момента и измен етс  по законуThis voltage through a thermoresis; torus 2 R 1 is fed to the input of amplifier 4. The current D of the negative feedback circuit of amplifier 4 flows through the primary winding of the torque torque magnetoelastic transformer 3 and is changed by law

(2)(2)

Ток I суммируетс  с паразитным током 1П от действи  ЭДС, обусловленной скоростным эффектомThe current I is summed with the parasitic current 1P from the action of the EMF due to the speed effect.

1 + 11 + 1

(3)(3)

Полага , что в течение периода следовани  выходных импульсов устройства частота вращени  вала посто нна , паразитный ток также I const, ЭДС, наводима  выходной обмотке пр мо пропорциональна производнойIt is assumed that during the period following the output pulses of the device, the frequency of rotation of the shaft is constant, the parasitic current is also I const, EMF, the induced output winding is directly proportional to the derivative

VV

Напр жение на выходе преобразовател  3 крут щего момента, обмотки которого включены встречно, описываетс  выражениемThe output voltage of the torque converter 3, the windings of which are connected in opposite, is described by the expression

«„ dt“„ Dt

+ In) + In)

dc dc

М +M +

1one

СОWITH

УЈН. + UN +

ЈRtЈRt

СО 5CO 5

(4)(four)

где 1where 1

соwith

5050

ЭДС, наведенна  во вторичной обмотке (вызванна  скоростным эффектом); М - вэаимоиндуктивность магнитоупругого трансформаторного преобразовател  3 Это напр жение поступает на вход компаратора 5, к другому входу которо- 5 го подключен интегратор 1. В момент времени с напр жени  1Ц и Uf станов тс  равныEMF induced in the secondary winding (caused by the speed effect); M is the magnetoelastic inductance of the magnetoelastic transformer converter 3. This voltage is fed to the input of the comparator 5, to the other input of which the integrator 1 is connected. At the moment of time, with the voltage 1C and Uf,

+ i+ i

иand

соwith

(5)(five)

Компаратор 5 переключаетс . Сигнал на выходе интегратора 1 определ етс  выражениемComparator 5 is switched. The signal at the output of the integrator 1 is determined by the expression

U,U,

- ТЈ ,- TЈ,

- (с - с,)- (with - with,)

10ten

- (с - 2с,).- (with - 2s,).

(6)(6)

Ток в цепи обратной св зи усилител  4The current in the feedback circuit of the amplifier 4

1515

- 7Tf Rt- 7Tf Rt

(с - 2с(). (7)(s - 2s (). (7)

Термореэистор 2 расположен совмест- rio с магнитоупругим трансформаторным преобразователем 3 у вала, т.е. имеет практически ту же температуру, что и вал. Напр жение на выходе трансформаторного преобразовател  3The thermoreistor 2 is located in combination with the magnetoelastic transformer converter 3 at the shaft, i.e. has almost the same temperature as the shaft. The output voltage of the transformer converter 3

2525

. - Wr V. - wr v

(8)(eight)

в момент времени с,at time with,

U.U.

иand

ТогдаThen

U9MU9M

1СО Ј г Г 1CO Ј g G

,- 4 (сл- 2с.), - 4 (sl-2s.)

(9)(9)

3535

Компаратор -5 переключаетс . Весь процесс повтор етс . Реша  систему уравнений (5) и (9)Comparator -5 switches. The whole process is repeated. Sola system of equations (5) and (9)

(Ю)(YU)

- « Т,- “T,

(11)(eleven)

получают значение интервала времени 2Мget the value of the time interval 2M

ч- ч -thh -t

Очевидно, чтоIt's obvious that

2M

S C CtS c ct

tt

(12)(12)

Таким образом, период следовани  импульсов с компаратора 5 равенThus, the period of the pulse from the comparator 5 is equal to

j - t4) + (сг - t,)j - t4) + (cr - t,)

4M

RtRt

Эп (i t Ep (i t

т.е. не зависит от ЭДС, наведенной во вторичной обмотке, вызванной скоростным эффектом.those. does not depend on the EMF induced in the secondary winding, caused by the speed effect.

При воздействии температуры, мен ющейс  в некотором интервале, параметры трансформаторного преобразовател  3 измен ютс  следующим образом:When exposed to a temperature varying in a certain range, the parameters of the transformer converter 3 change as follows:

И - М0 (1 ), (14) где М - взаимоиндуктивность трансформаторного преобразовател 3, измен юща с  в нормальных услови х;And - M0 (1), (14) where M is the mutual inductance of the transformer converter 3, changing under normal conditions;

м- коэффициент,определ ющий изменение взаимоиндуктивности за единицу изменени  температуры; m is the coefficient determining the mutual inductance change per unit temperature change;

ЛТ - значение изменени  температуры .LT is the value of temperature change.

Терморезистор 2 подбирают так, чтобы закон изменени  его Ri был идентичен закону изменени  магнитной проницаемости материала вала, например следующий:The thermistor 2 is selected so that the law of change of its Ri is identical to the law of change of the magnetic permeability of the shaft material, for example, the following:

Rt RЈ (1 ) , (15)Rt RЈ (1), (15)

где R, - сопротивление терморезнс- тора 2 в нормальных услови х;where R, is the resistance of thermoresor 2 under normal conditions;

Ып - Т.К.С. терморезистора 2. Если подобрать 0( О/м , тогдаCP - T.K.S. thermistor 2. If you pick up 0 (O / m, then

т . +ЛМЛТ) . Мо ТЛТ R (t. + LMLT). Mo TLT R (

Т - период следовани  выходных импульсов устройства при изменении температуры.T is the period following the output pulses of the device when the temperature changes.

Таким образом, в предлагаемом устройстве выходной сигнал не зависит от температуры и ЭДС вызванной скоростным эффектом.Thus, in the proposed device, the output signal does not depend on temperature and EMF caused by the speed effect.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula й 6 )6) Устройство дл  измерени  крут щего момента, содержащее интеграторA torque measuring device comprising an integrator J5 и трансформаторный преобразователь, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , в него введены компаратор , усилитель посто нного тока иJ5 and a transformer converter, characterized in that, in order to increase accuracy and speed, a comparator, a DC amplifier and 2Q терморезистор, причем выход интегратора через компаратор подсоединен к своему входу и через терморезнстор св зан с инверсивным входом усилител  посто нного тока, в цепи обратной2Q thermistor, and the integrator output is connected to its input through a comparator and connected via a thermistor to the inverse input of a DC amplifier, in a reverse circuit 25 св зи которого включена первична  обмотка трансформаторного преобразовател , вторична  обмотка которого соединена с вторым входом компаратора , при этом второй вывод вторичной25 of the connection of which the primary winding of the transformer converter is included, the secondary winding of which is connected to the second input of the comparator, while the second output of the secondary 30 обмотки трансформаторного преобразовател  и пр мой вход усилител  посто- .  нного тока св зан с земл ной шиной.30 windings of the transformer converter and direct input to the amplifier are constant. current is connected to the ground bus. I- - - - и ,I - - - - and 1КУПТ1CUPT 33 эuh ,, Фиг.}Fig.}
SU894680845A 1989-04-19 1989-04-19 Torque meter SU1657982A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894680845A SU1657982A1 (en) 1989-04-19 1989-04-19 Torque meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894680845A SU1657982A1 (en) 1989-04-19 1989-04-19 Torque meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1657982A1 true SU1657982A1 (en) 1991-06-23

Family

ID=21442626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894680845A SU1657982A1 (en) 1989-04-19 1989-04-19 Torque meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1657982A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK0388792T3 (en) Transmission facility
US4290018A (en) Magnetic field strength measuring apparatus with triangular waveform drive means
SU1657982A1 (en) Torque meter
SU646268A1 (en) Induction motor rotor current frequency sensor
SU830244A1 (en) Device for measuring phase-wound rotor induction motor rotational speed
SU930183A1 (en) Device for registering hysteresis dynamic loops
SU828135A1 (en) Method of measuring hall emf
SU964540A1 (en) Measuring angular speed meter
SU508734A1 (en) Eddy current transmitter
SU901850A1 (en) Device for measuring temperature of rotating object
SU1368671A1 (en) Torque-measuring method
SU1553931A1 (en) Device for checking the quality of ferrite powders
SU1280348A1 (en) Device for measuring force
SU920409A1 (en) Magnetoelastic converter of torcue
SU777505A1 (en) Induction-type angle sensor
KR0174004B1 (en) Pseudo-signal generating apparatus of an induction type speed sensor
SU1168879A1 (en) Device for measuring static magnetic parameters of ferromagnetic materials
SU1004924A2 (en) Device for measuring constant magnetic field strength
SU1023264A1 (en) Ferromagnetic material static magnetic characteristic determination device
SU690335A1 (en) Force-measuring device
SU789830A1 (en) D.c. measuring transducer
SU482678A1 (en) Device for measuring the speed of rotation and the angle of rotation of the rotor
SU970419A1 (en) Shaft rotation angle to pulse train frequency converter
RU2016474C1 (en) Method of control over d c thyratron motor
JPH023134Y2 (en)