SU451928A1 - Strain gauge force sensor - Google Patents

Strain gauge force sensor

Info

Publication number
SU451928A1
SU451928A1 SU1898947A SU1898947A SU451928A1 SU 451928 A1 SU451928 A1 SU 451928A1 SU 1898947 A SU1898947 A SU 1898947A SU 1898947 A SU1898947 A SU 1898947A SU 451928 A1 SU451928 A1 SU 451928A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
axis
strain gauge
force sensor
wall
hole
Prior art date
Application number
SU1898947A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Александрович Годзиковский
Original Assignee
Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Испытательных Машин, Приборов И Средств Измерения Масс
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 Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Испытательных Машин, Приборов И Средств Измерения Масс filed Critical Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Испытательных Машин, Приборов И Средств Измерения Масс
Priority to SU1898947A priority Critical patent/SU451928A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU451928A1 publication Critical patent/SU451928A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Force In General (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники. Известны тензорезисторные датчики силы , содержащие упругий элемент в виде бру са с двум  глухими симметрично расположенными относительно продольной оси бруса цилиндрическими отверсти ми, ось которых перпендикул рна к продольной оси бруса и направлению измер емого усили , на стен ке между которыми, расположенной в пло- скости симметрии бруса, установлены тензо резисторы, и силопередающие элементы, опирающиес  на верхнюю и нижнюю поверхности бруса по разные стороны от оси отверстий . Эти датчики имеют ограниченный диапазон измерений. В предлагаемом датчике в стенке упруго го элемента выколнено центральное круглое отверстие, на внутренней поверхности кото- рого на равных рассто ни х друг от друга размещены тензорезисторы, оси которых образуют с осью бруса угол 45°. Благодар  Э1чэму расшир етс  диапазон намерений.. Кроме того, в датчике внутренние стороны силопередающих элементов установлены от- плоскости, перпендикул рной к оси бруса и проход щей через ось отверстий в брусе, на рассто нии 0,2-1,2 радиуса от. версти  в стенке упругого элемента. На чертеже показан предлагаемый датчик , Датчик содержит упругий элемент 1 с тензорезисторами 2 и 3, размещенными в отверстии 4, вьшолненном в стенке 5 , раздел ющей отверстие 6 на две равные части. Силопередающие элементы 7 опираютс  на нижнюю 8 и верхнюю 9 поверхности упругого элемента и передают на него усилие Р, причем внутренние кра  10 силопередающих элементов 7 расположены по разные стороны от оси отверсти  4 вверху и внизу. Датчик работает следующим образом. Под действием измер емого усили  Р в стенке упругого элемента по вл ютс  напр жени  сдвига. Вокруг отверсти  4 возни.: кает концентраци  напр жений и вследствне этого по периферии отверсти  напр жени  перераспредел ютс  таким образом, что Б точках, лежащих на концах диаметра отверсти  , наклоненного к продольной оси упругого элемента под углом 45°, возникает напр жение раст жени  не менеечем в 4 раза превышающее среднее касательное напр жение в стенке 5, а в точках, ле жащих на концах диаметра, наклоненного к Продольной оси упругого элемента под углом 135 возникают напр жени  сжати , равные по абсолютной величине напр жени м раст жени . В соответствии с этим тенаорезисторы 2 раст гиваютс , тенаорезисторы 3 сжимаютс . Тензорезистрры 2 и 3 включены в соседние плечи моста Уитстона, с которого снимаетс  выходной сигнал датчика. Наличие концентрации напр жений позвол ет, не уменьша  чувствительности, увеличить толщину стенки 5, что соответственно повышает жесткость датчика. При сближении краев 1О силопередающцх элементов 7 чувствительность датчика шаетс , что дает возможность измер ть бол шие усили , с увеличением рассто ни  между кра ми чувствительность растет. Это позвол ет измер ть меньшие усили , причем выходной сигнал во всех случа х одинаков , хЭксперименталыш установлены оптимальные соотношени  между диаметром отверсти  4 в стенке и рассю нием между кра  . И силопередаю1Ш1х деталей. Внутренние кра  силопередающих элементов должны отсто чь от плоскости, перпендикул рной к продольной оси упругого элемента и проход щей через ось отверсти  на О,2-1,2 его радиуса в соответствии с выбранным диапазоном измерений. изобретени  Предмет 1. Тензорезисторный датчик силы, содержащий упругий элемент в виде бруса с двум  глухими симметрично расположенными относительно продольной оси бруса цилиндрическими отверсти ми, ось которых пер- пендикул рна к продольной оси бруса и направлению измер емого усили , на стенке между которыми, расположенной в плоскости симметрии бруса, установлены тензорезисторы , и силопередающие элементы, опира .юшиес  на верхнюю и нижнюю поверхности бруса по разные стороны от оси отверстий, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений, в нем в стенке упругого элемента выполнено центральное круглое отверстие, на внутренней поверхности которого на равных рассто ни х друг от друга размещены тензорезисторы , оси которых образуют с осью бруса угол 45. 2. Тензорезисторный датчик по п. 1, отличающийс  тем, что в нем внутренние стороны силопередающих элементов установлены от плоскости, перпендикул рной оси бруса и проход щей через ось : отверстий в брусе, на рассто нии О,2-1,2 ра/диуса отверсти  в стенке упругого элемента .The invention relates to the field of measurement technology. Tenzoresistory force sensors are known that contain an elastic bar-shaped element with two deaf cylindrical holes symmetrically located with respect to the longitudinal axis of the beam, the axis of which is perpendicular to the longitudinal axis of the beam and the direction of the measured force, between which lies in the plane symmetry of the beam, tenso resistors are installed, and silo-transmitting elements resting on the upper and lower surfaces of the beam on opposite sides of the axis of the holes. These sensors have a limited measurement range. In the proposed sensor, a central circular hole is formed in the wall of the elastic element, on the inner surface of which the equal strain gages are located at equal distances from each other, the axes of which form an angle of 45 ° with the beam axis. Thanks to E1cham, the range of intentions is expanded. In addition, in the sensor, the inner sides of the transmitting elements are installed from the plane perpendicular to the beam axis and passing through the axis of the holes in the beam, 0.2 to 1.2 radius from. versti in the wall of the elastic element. The drawing shows the proposed sensor. The sensor contains an elastic element 1 with strain gauges 2 and 3 placed in the hole 4, which is made in the wall 5, which divides the hole 6 into two equal parts. The transmitting elements 7 rest on the lower 8 and upper 9 surfaces of the elastic element and transmit a force P to it, with the inner edges 10 of the transmitting elements 7 located on opposite sides of the axis of the hole 4 at the top and bottom. The sensor works as follows. Under the action of the measured force P, shear stresses appear in the wall of the elastic element. Around the hole 4 arises: the concentration of stresses increases and, consequently, the periphery of the voltage hole is redistributed in such a way that at points located at the ends of the diameter of the hole inclined to the longitudinal axis of the elastic element at an angle of 45 °, there is no tension less than 4 times the average tangential stress in the wall 5, and at points lying at the ends of the diameter inclined to the Longitudinal axis of the elastic element at an angle of 135, compressive stresses equal in magnitude to the stresses t marry. In accordance with this, the tena resistors 2 are stretched, the tenor resistors 3 are compressed. The strain gages 2 and 3 are included in the adjacent shoulders of the Wheatstone bridge, from which the sensor output is taken. The presence of stress concentration allows, without decreasing the sensitivity, to increase the thickness of the wall 5, which accordingly increases the rigidity of the sensor. With the approaching of the edges 1O of the transmitting elements 7, the sensitivity of the sensor increases, which makes it possible to measure high stresses, as the distance between the edges increases, the sensitivity increases. This allows smaller forces to be measured, with the output signal being the same in all cases, and the experiment has established optimal ratios between the diameter of the hole 4 in the wall and the scatter between the edges. And force the transfer of 1x1 parts. The inner edges of the power-transmitting elements should be separated from the plane perpendicular to the longitudinal axis of the elastic element and the hole passing through the axis through O, 2-1.2 of its radius in accordance with the selected measurement range. Subject 1. A strain gauge force sensor containing a elastic bar-shaped element with two deaf cylindrical holes symmetrically located relative to the longitudinal axis of the beam, the axis of which is perpendicular to the longitudinal axis of the beam and the direction of the measured force, on the wall between which is located the plane of symmetry of the beam, installed strain gauges, and silo-transmitting elements, supported on the top and bottom surfaces of the beam on opposite sides of the axis of the holes, characterized in that, in order to expand measuring range, in it in the wall of the elastic element there is a central circular hole, on the inner surface of which, equal distances from each other, strain gages are placed, whose axes form an angle of 45 with the beam axis. 2. The strain gauge sensor according to claim 1, characterized by that the inner sides of the power-transmitting elements are installed in it from the plane, perpendicular to the axis of the beam and passing through the axis: the holes in the beam, at a distance O, 2-1.2 ra / dius of the hole in the wall of the elastic element.

SU1898947A 1973-03-30 1973-03-30 Strain gauge force sensor SU451928A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1898947A SU451928A1 (en) 1973-03-30 1973-03-30 Strain gauge force sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1898947A SU451928A1 (en) 1973-03-30 1973-03-30 Strain gauge force sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU451928A1 true SU451928A1 (en) 1974-11-30

Family

ID=20547017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1898947A SU451928A1 (en) 1973-03-30 1973-03-30 Strain gauge force sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU451928A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4453422A (en) * 1982-01-22 1984-06-12 Alexander Yorgiadis Strain gage load cell having improved sensitivity

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4453422A (en) * 1982-01-22 1984-06-12 Alexander Yorgiadis Strain gage load cell having improved sensitivity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2493029A (en) Electric dynamometer
SU451928A1 (en) Strain gauge force sensor
US3559467A (en) Strain measuring device
CA1176072A (en) Thin shell pressure sensor
US3205706A (en) Ring-type load cell
SU451929A1 (en) Strain gauge force sensor
SU956969A1 (en) Lengthwise and lateral deformation measuring strain gauge
SU411331A1 (en)
SU715922A1 (en) Strain-gauge
SU136067A1 (en) Sensitive Element Electrostatic Balance
US2835772A (en) Motion sensing device
SU1522050A1 (en) Elastic element for resistance strain gauge sensor of force
SU440574A1 (en) Force sensor
SU658399A1 (en) Transducer
SU1435967A1 (en) Integral pressure strain-gauge transducer
SU429293A1 (en) POWER SENSOR
SU403979A1 (en) SHAKING-RESISTANT DIFFERENT PRESSURE TRANSFORMER
SU459699A1 (en) Strain gage pressure difference transducer
SU983437A1 (en) Strain gauge
SU409093A1 (en) SILITARY SENSOR
SU129851A1 (en) Tensile elastic element
SU1221512A1 (en) Pressure transducer
US3347100A (en) Differential pressure transducer
SU681339A1 (en) Pressure transducer
SU1420400A1 (en) Strain gauge pressure transducer