SU1760385A1 - Датчик силы - Google Patents
Датчик силы Download PDFInfo
- Publication number
- SU1760385A1 SU1760385A1 SU904814832A SU4814832A SU1760385A1 SU 1760385 A1 SU1760385 A1 SU 1760385A1 SU 904814832 A SU904814832 A SU 904814832A SU 4814832 A SU4814832 A SU 4814832A SU 1760385 A1 SU1760385 A1 SU 1760385A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- oscillations
- resonators
- mixers
- elastic element
- removal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к силоизмери- тельной технике и может быть использовано дл точного измерени усилий. Целью изобретени вл етс увеличение чувствительности и повышение технологичности. Датчик силы содержит три резонатора в виде кольцевых пластин 2,5 и 8, возбуждение и съем сигналов с которых осуществл ютс с помощью катушек, включенных в схему автогенераторов 14,15 и 16. При этом выходы генераторов включены на вход двух смесителей 11 и 12, выходы которых подключены к входу третьего смесител 13 Выходной сигнал последнего вл етс мерой измер емого усили , приложенного к упругому элементу 10, на котором закреплены указанные выше резонаторы. 2 ил.
Description
Изобретение относитс к силоизмери- тельной технике и может быть использовано дл точного измерени усилий.
Известен датчик, содержащий упругий чувствительный элемент в виде цилиндра с выполненным пр моугольным сквозным пазом и выступом, имеющим два Г-образиых кронштейна разной длины, к которым креп тс две струны с магнитной системой возбуждени 1.
Принцип работы такого устройства основан на том, что при воздействии измер емого усили упругий элемент деформируетс так, что одна струна сжимаетс , а друга раст гиваетс , соответственно увеличиваетс собственна частота одной струнь и уменьшаетс другой. Разность этих частот пропорциональна-измер емому усилию.
Однако струнные чувствительные элементы обладают р дом существенных недостатков: чувствительностью к помехам, действующим как в параллельном, так и перпендикул рном направлени х по отношению к оси струны, невысокой стабипьно- стью показаний, температурной нестабильностью .
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности решению вл етс устройство 2, в которой резонаторы выполнены в виде четырех соосных цилиндрических оболочек за одно целое с кольцевым упругим элементом.
Принцип работы такого датчика заключаетс втом, что под воздействием приложенного усили упругий элемент деформируетс так, что верхние цилиндрические оболочки сжимаютс , а нижние раст гиваютс . Пропорционально их деформаци мен етс собственна частота колебаний этих оболочек.
Недостатком прототипа вл етс трудоемкость изготовлени упругого элемента е св зи со сложностью его конфигурации и монтажа электромагнитов съема и возбуждени колебаний, расположенных внутри силоввод щей оболочки меньшего диаметСО
00 СП
: «-
pa. Также следует отметить, что резонаторы , выполненные в виде цилиндрических оболочек, обладают повышенной жесткостью , что приводит к снижению точности измерени ,
Кроме того, в резонаторе из-за дискрат- ного расположени электромагнитов в окружном направлении возбуждаютс колебани оболочек неосесимметричной формы в то врем , как они испытываютосе- симметричную деформацию, что также снижает чувствительность резонаторов.
Целью изобретени вл етс усепиче- ние чувствительности датчика и повышение технологичности его изготовлени .
Цель достигаетс тем, что резонаторы выполнены в виде кольцевых пластин, две из которых расположены симметрично относительно третьей, котора закреплена в срединной плоскости кольцевого упругого элемента, при этом псе электромагниты съема и возбуждени колебаний выполнены в виде катушек и расположены соосно упругому элементу, а выход третьего генератора подключен к вторым входам первого и второго смесителей.
Существенными отличи ми в предлагаемом техническом решении вл етс выполнение резонаторов в виде трех кольцевых пластин, две из которых симметрично расположены относительно третьей, котора не подвержена деформации и слу- жит температурным стабилизатором выходного сигна/.а датчика. Это позвол ет по новому расположить электромагниты съема и возбуждени колебаний, т.е. так, чтобы ось симметрии совпадала с осью симметрии упругого элемента. Такое расположение обеспечивает возбуждение осесимметрич- мых колебаний резонаторов, что в конечном счете повышает их чувствительность, а следовательно , и точность измерени усилий.
Осевое сечение упругого элемента с частотно-разностным выходным сигналом у его электрическа схема приведены соответственно на фиг.1 и 2. Датчик силы (фиг. 1) содержит резонаторы 2,5,8, выполненные в виде кольцевых пластин за одно целое с упругой кольцевой пластиной 10. На этой же фигуре показан один из возможных вариантов расположени электромагнитов съема 1, 6, 7 и возбуждени колебаний 3, 4, 9. На фиг. 2 представлена электрическа схема соединени электромагнитов 1, 31 4, 6, 7, 9, трех частотно-разностных смесителей 11, 12, 13 и трех дифференциальных электронных усилителей-ограничителей 14, 15, 16. Генераторы 17, 18, 19 колебаний показаны на фиг. 2 пунктиром.
Датчик силы работает следующим образом .
Под действием осевого усили Р упругий элемент деформируетс так, что упруга
кольцева пластина 10 изгибаетс , деформиру резонаторы 5 и 2, при этом их собственна частота колебаний измен етс : у резонатора 2 уменьшаетс ,-а у резонатора 5 увеличиваетс , причем эти изменени про0 порциональны измер емому усилию. Резонатор 8 не деформируетс , так как он расположен в срединной плоскости кольцевой пластины, и частота его собственных колебаний поэтому не измен етс . Генера5 торы 17, 18 и 19 возбуждают колебани в кольцевых пластинах 2.5,8 с частотами F2, РЗ и FI соответственно, и при помощи обратной св зи с этих пластин снимаютс колебани этими же генераторами. При этом в
0 кольцевой пластине 2 возбуждаютс колебани меньшей частоты, ч в кольцевой пластине 5 - большей по сравнению с частотой колебаний кольцевой пластины 8.
С помощью смесителей 11 и л 2 вычита5 ютс частоты РтР2 и Рз-Fi, Так как геометрические размеры кольцевых пластин 2 и 5 одинаковы, то величина их деформаций одинакова и противоположна по знаку. Поэгс,/ приращение частоты одинаково на выходе
0 смесителей 11 и 12. Температурна , стабилизаци осуществл етс за счет резонатора 8, частота которого не зависит от измер емого усили , а зависит только от температуры. Следовательно, погрешность, св занна с
5 изменением температурь: при измерени ;, усилий, будет исключена.
Claims (1)
- Формула изобретений « Датчик силы, содержащий упругий элемент о виде кольцевой пластины и ненныеза одно целое с ним три резонатора, каждый с электромагнитами съема и псз- суждени колебаний, включенными в соответствующие схемы трех генореюрои колебаний и три смесител , при этом выхо5 ды первых двух генераторов подключены к первым входам первого и второго смесителей , выходы которых соединены с входами третьего смесител , о т л и ч э ю щ и и с тем, что, с целью увеличени чувствительно0 сти и повышени технологичности, резонаторы выполнены в виде кольцевых пластин, две из которых расположены симметрично относительно третьей, котора закреплена в срединной плоскости кольцевого упругого5 элемента, при этом все электромагниты съема и возбуждени колебаний выполнены в виде катушек и расположены соосно упругому элементу, а выход третьего генератора подключен к вторым входам первого и второго смесителей.6р
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904814832A SU1760385A1 (ru) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Датчик силы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904814832A SU1760385A1 (ru) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Датчик силы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1760385A1 true SU1760385A1 (ru) | 1992-09-07 |
Family
ID=21508624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904814832A SU1760385A1 (ru) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Датчик силы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1760385A1 (ru) |
-
1990
- 1990-04-17 SU SU904814832A patent/SU1760385A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР №559136, кл.С 01 L1/10, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР Мг1647294,кл. G 01 L1/10, 1989 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4556886A (en) | Phase shift type linear position detection device | |
JPH06230023A (ja) | 変位検出センサ | |
US5969257A (en) | Pressure measuring membrane with resonant element vibrating orthogonal to membrane movement | |
SU1760385A1 (ru) | Датчик силы | |
US5663531A (en) | Electronic weighing apparatus utilizing surface acoustic waves | |
US2574336A (en) | Wind resolver | |
US3371536A (en) | Sonic displacement transducer | |
WO1993008478A1 (en) | Microwave vector displacement and acceleration transducer | |
US6807872B2 (en) | Force transducer having a central portion of reduced thickness | |
US3417606A (en) | Electric discharge device | |
SU392410A1 (ru) | Датчик ускорения с частотным выходом | |
SU979903A1 (ru) | Дифференциальный пьезоэлектрический преобразователь | |
SU662827A1 (ru) | Частотный преобразователь силы | |
SU871076A1 (ru) | Датчик ускорени с частотным выходом | |
USRE34006E (en) | Angular rate sensor | |
SU697818A1 (ru) | Устройство дл измерени дифферента при балансировке поплавковых приборов | |
SU938182A1 (ru) | Устройство дл измерени резонансной частоты пьезокерамических резонаторов | |
US3307410A (en) | Accelerometer | |
JP2017166885A (ja) | ロープテスタ | |
JPS6480848A (en) | Alcohol concentration detector for fuel | |
JPS6033057A (ja) | 加速度センサ | |
SU1176172A1 (ru) | Устройство дл измерени углов наклона | |
SU1492290A1 (ru) | Способ измерени ускорений и устройство дл его осуществлени | |
SU905671A1 (ru) | Датчик давлени | |
US3497800A (en) | Vibration magnetometer for measuring tangential component of constant magnetic field on flat surface of samples of ferromagnetic materials |