SU441459A1

SU441459A1 - Electromagnetic Compensation Dynamometer

Info

Publication number: SU441459A1
Application number: SU1809273A
Authority: SU
Inventors: Павел Михайлович Головчанский; Анатолий Яковлевич Шенфельд; Константин Николаевич Явленский
Original assignee: Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority date: 1972-07-14
Filing date: 1972-07-14
Publication date: 1974-08-30

Description

1one

Изобретение относитс к области измерительной техники и может быть применено при измерении усилий в микродатчиках углов, моментов , сил и т. п.The invention relates to the field of measurement technology and can be applied when measuring efforts in microsensors of angles, moments, forces, etc.

В известных электромагнитных динамометрах , содержащих коромысло весов на раст жках и компенсационную силовую обратную св зь, вес датчика нагружает весы и подвесные раст жки, что вызывает дополнительные погрешности.In the known electromagnetic dynamometers containing a balance arm on stretching and compensating force feedback, the weight of the sensor loads the scales and suspended stretches, which causes additional errors.

Предлагаемый динамометр отличаетс от известных тем, что рабоча т га снабжена магнитной подвеской, выполненной в виде двух осевых магнитов, установленных навстречу одноименными полюсами, и неподвижной катушки, соединенной с регулируемым источником посто нного тока.The proposed dynamometer differs from the known ones in that the working motor is equipped with a magnetic suspension, made in the form of two axial magnets mounted opposite to the poles of the same name, and a fixed coil connected to an adjustable DC source.

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство.The drawing schematically shows the proposed device.

Коромысло 1 подвешено на вертикальных и горизонтальных раст жках 2 и 3. Одна из раст жек 3 соединена с торсионной головкой 4. На конпах коромысла 1 в развилках 5 и 6 с помощью раст жек 7 и 8 подвешены рабоча и тарировочна т ги 9 и 10 с посадочны .ми местами 11 и 12 дл ротора 13 исследуемого микродатчика 14 (статора) и его весового эквивалента - тары 15.The yoke 1 is suspended on vertical and horizontal extensions 2 and 3. One of the extensions 3 is connected to the torsion head 4. On the arms of the rocker arm 1 at forks 5 and 6, using the extensions 7 and 8, the working and calibration rods 9 and 10 s are suspended the seats. 11 and 12 for the rotor 13 of the microsensor 14 (stator) under test and its weight equivalent are the containers 15.

На рабочей т ге 9 закреплен ротор дополнительного поддерживающего элемента типаThe working rotor 9 is equipped with a rotor of an additional supporting element of the type

22

магнитной пружины, выполненной в виде двух встречно установленных (например, полюсами Л ) посто нных магнитов 16 и 17, преимущественно полых, симметрично размещенных своей средней частью по оси О-О цилиндрического соленоида 18, имеющего высоту h пор дка половины общей длины Лг двух магнитов () и подключенного через регулировочный резистор 19 к источнику 20a magnetic spring made in the form of two permanently mounted (for example, L poles) permanent magnets 16 and 17, predominantly hollow, symmetrically placed with its middle part along the axis O-O of the cylindrical solenoid 18, having a height h of about half the total length Lg of the two magnets () and connected through the adjusting resistor 19 to the source 20

стабилизированного посто нного напр жени ty const.stabilized constant voltage ty const.

Т га 9, кроме того, поддерживаетс радиальными раст жками 21, создающими боковую жесткость к воздействию смещающих силT ha 9, in addition, is supported by radial tension 21, creating lateral stiffness to the action of displacement forces

PC,- В верхней части т ги 9 установлен посто нный магнит 22 обратного преобразовател 23 плунжерного типа, соединенного через показывающий прибор 24 с выходом усилител 25.PC, - In the upper part of the rod 9, a permanent magnet 22 of the inverter 23 is plunger-type, connected through the indicating device 24 with the output of the amplifier 25.

Устройство имеет также фотоэлектрический преобразователь некомпенсации, содержащий лампу 26 подсветки, подвижное зеркало 27, жестко св занное с коромыслом 1, и фотопреобразователи 28. Арретирование т г 9 и 10The device also has a non-compensating photoelectric converter containing a backlight lamp 26, a movable mirror 27 rigidly connected to the beam 1, and photo-converters 28. Arresting tg 9 and 10

осуществл етс с помощью механизмов 29. Устройство работает следующим образом. На посадочные места 11 и 12 устанавливают ротор 13 исследуемого микродатчика и его весовой эквивалент. Поскольку приThis is done with the help of mechanisms 29. The device works as follows. On the seats 11 and 12 install the rotor 13 of the microsensor under study and its weight equivalent. Since when

встречной установке магнитов 16 и 17 их общий полюс (например, N) образуетс в средней части сборки, он стремитс расположитьс посредине соленоида 18 (в зоне наибольшей напр женности И его магнитного пол ), создава тем самым дополнительную поддерживающую силу дл т ги 9. Сила т жести ротора 13 уравновешиваетс , таким образом, силой упругости магнитной пружины, радиальных раст жек 21 и концевых раст жек 7 коромысла 1. При необходимости силу упругости магнитной пружины регулируют путем перемеш.ени движка резистора 19.The opposite mounting of the magnets 16 and 17 forms their common pole (for example, N) in the middle of the assembly, it tends to be located in the middle of the solenoid 18 (in the zone of the greatest strength AND its magnetic field), thereby creating an additional supporting force for the pulling 9. The force The body of the rotor 13 is thus balanced by the elastic force of the magnetic spring, the radial extension 21 and the extension extension 7 of the rocker arm 1. If necessary, the elastic force of the magnetic spring is adjusted by mixing the resistor slider 19.

В случае отсутстви питани на статоре 14 и нулевой воздействующей силе ( производ т начальное уравновешивание коромысла 1 и т ги 9 путем закручивани раст жки 3 торсионной головкой 4. Указатель прибора 24 устанавливают на нулевое деление. Затем осуш,ествл ют выставку взаимных координат X, Y, Z частей микродатчика и на его статор подают питание Ui и /г. Возникающа сила FX воздействует на т гу 9, вызыва ее перемещение, коромысло 1 разбалансируетс , зеркало 27 поворачиваетс , и на выходе усилител 25 по вл етс сигнал .рассогласовани f/вых.If there is no power on the stator 14 and the zero acting force (the initial balance of the rocker arm 1 and rod 9 is made by twisting the spreader 3 with the torsion head 4. The pointer of the device 24 is set to zero division. Then the display of the reciprocal coordinates X, Y The Z parts of the microsensor and its stator are supplied with power Ui and / g. The arising force FX acts on the pull 9, causing it to move, the beam 1 is unbalanced, the mirror 27 rotates, and at the output of the amplifier 25 a mismatch signal f / out appears .

Выходной ток /вых, поступающий в преобразователь 23, создает компенсационную силу Р, возвращающую т гу 9 в положение, близкое к первоначальному. Отсчет измер емой силы FX ведут по формулеThe output current / output supplied to the converter 23 creates a compensation force P, which returns to 9 in a position close to the original. The measured force FX is calculated by the formula

FX F-, /Г4„„FX F-, / G4 „„

где К - посто нна устройства, определ ема при градуировке.where K is the constant of the device, determined during calibration.

Устройство градуируют путем навески на т гу 9 образцовых гирь с известными массой /Побр и весом Робр тобр-§, где g - ускорение силы т жести.The device is calibrated by weighting 9 standard weights with known mass / Pobr and weight Rob-tobr-§, where g is the acceleration of gravity.

Предмет изобретени Subject invention

Компенсационный электромагнитный динагмометр , содержащий коромысло с рабочей т гой, подвешенное на раст жках, компенсационную силовую обратную св зь, состо щую из датчика перемещени , усилител и электромагнита, отличающийс тем, что, с целью увеличени точности, рабоча т га снабжена магнитной подвеской, выполненной в виде двух осевых магнитов, установленных на т ге навстречу одноименными полюсами, и неподвижной катушки, соединенной с регулируемым источником посто нного тока.A compensation electromagnetic dynamometer containing a yoke with a working thrust suspended on tension, a compensation force feedback consisting of a displacement transducer, an amplifier and an electromagnet, characterized in that in order to increase the accuracy, the working thrust is equipped with a magnetic suspension made in the form of two axial magnets mounted on the opposite side of the poles of the same name, and a fixed coil connected to an adjustable DC source.