SU1682836A1 - Широкодиапазонный датчик раст жени -сжати - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измеритель ной технике и может быть использовано дл  точного измерени  знакопеременных усилий . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Эю достигаетс  применением двух упругих злемегтоп с р э- ной жесткостью Жесткость одного из ЭПР- ментов в у раз бечьше жесткости „ pvoro Податливый упругий элемент одной споей оболочкой св зан через оболочку друюго элемента с кольцом. Друга  оЬплочкч под IT ливого упругого элемента св з-жт с кольцевой пластиной, котора  соединена с упором. Кольцо расположено с одинаковым зазором между выступом упора и кольцевом плчсти- нсй Тензорезисторы обоих упругих зп мсн- тов соединены последовательно ь элс-лри- ческий мост. Один из уситителеи имеет ko- эффициент усилени  у 1 подключен L ,ез переключатель между пыходом перього усилител  и выходом датчика 3 ил т С

Description

Изобретение относитс  к силоизмери- тельной технике и может быть использовано дл  точного измерени  знакопеременных усилий в широком диапазоне.

Целыо изобретени   вл етс  повышение точности измерени .

На фиг.1 изображено сечение широкодиапазонного датчика раст жени -сжати , состо щего из четырех тел вращени ; на фиг.2 - одна из возможных электрических схем устройства; на фиг.З - график изменени  величины электрического сигнала.

Первое тело вращени  представл ет собой цельную фасонную оболочку, состо щую из силовоспринимающего кольца 1, силопередающей оболочки 2, выполненных за одно целое с кольцевой пластиной 3. имеющей с обеих сторон на концах наружной поперхности конусообразные подрезисторные оболочки 4 и 5 с навитыми грнзорози- сторами R1...R4. Эта пластина 3 перехолит во вторую силовзод щую обоп-041-v 6, котора  в свою очередь имеет в средней части утолщение, переход щее в оилипводрщую оболочку 7 и далее в кольце-зую ппагтпну 8, на конце которой аналогично пластине 3 имеютс  подреэисюрные конусообразные оболочки 9 и 10с навитыми е; зорезне горл- ми R5...R8. Кроме того, нижн   асп кольцевой пластины 8 имеет СИЛОБВОДЯЩУЮ оболочку 11, выполненную за одно целее с ней Оболочка 11 с помощью ррзь0ы или другим способом соедин етс  с вторым те лом 12 вращени , представл ющим собой кольцевую пластину С внутренней стороны кольцева  пластина 12 аналогично соедин.- на с упором с кольцевым выступом М Четвертое тело 13 вращени  преде

CS 00 О

эо

со

о

собой кольцо, соединенное аналогично пластине 12с силоввод щей оболочкой 6. Конструкци  выполнена так, что кольцо 13 находитс  между пластиной 12 и выступом упора 14с определенным и равным зазором с обеих сторон. Схема устройства состоит из четырехплечного электрического моста, включающего тензорезисторы RI...RS, электронного тензорезисторного усилител  AI, переключател  П, показанного пунктиром, и электронного усилител  А2 с коэффициентом усилени , равным у- 1.

Широкодиапазонный датчик раст жени -сжати  работает следующим образом.

При измерении усилий сжати . Внеш- нее усилие Р прикладываетс  с одной стороны к силовоспринимающему кольцу 1, а с другой - к упору 14. Затем это усилие передаетс  через оболочку 2, что вызывает изгиб пластины 3, а через кольцевую пластину 12 с помощью оболочки 11 поворачиваетс  кольцева  пластина 8, Таким образом деформируютс  тензорезисторы Ri...Ra. Так как жесткости кольцевых пластин 3 и 8 различны , то и деформации тензорезисторов Ri...R4 и Rs...Re будут различными и пропорциональны жесткости пластин с учетом жесткости силоввод щих оболочек. Когда усилие достигает определенной величины, зазор с одной сдороны (дл  данного случа  с нижней) исчезнет и тогда кольцева  пластина 8 будет деформироватьс  в зависимости от величины сжати  оболочки 6. При этом переключатель П отключит выход датчика от первого усилител  AI и подключит его к выходу второго усилител  Аа- Так как

/ /

второй усилитель имеет коэффициент усилени  у - 1. то зависимость электрического сигнала от измер емого усили  будет линейной

Claims (1)

1. Формула изобретени  Широкодиапазонный датчик раст жени -сжати , содержащий два упругих элемента разной жесткости с размещенными на них тензорезисторами, включенными в электрический мост тензорезисторного усилител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены переключатель, второй усилитель, кольцо, кольцева  пластина и упор с кольцевым выступом, а упругие элементы выполнены в виде двух соосныхоболочек, св занных с конусообразным телом вращени , жесткость одного из упругих элементов в у раз больше жесткости другого, при этом податливый упругий элемент одной своей оболочкой св зан через одну из оболочек жесткого упругого элемента с кольцом, а второй оболочкой - с кольцевой пластиной, св занной с упором, причем кольцо расположено с одинаковым зазором между кольцевой пластиной и выступом упора, а тензорезисторы. расположенные на жестком упругом элементе , соединены последовательно с тензо- резисторами, расположенными на податливом упругом элементе, и включены в электрический мост, при этом второй усилитель имеет коэффициент усилени  у- 1 и подключен через переключатель между выходом первого усилител  и выходом датчика .

   Ю

   фиг 1

   R,

   К,

   R

   R:

   (Риг. 2

   U, U

   |/7

   Выход

   i

   u

   и

   з

   ном