SU534657A1 - Тензорезисторный датчик силы - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области прибо ростроени , а именно к cилoизJм epитeльнoй и весоизмерительной технике.:

Известны тензорезисторные датчики CH-J лы, содержащие упругий элемент в виде5

рамки с упругими балками, на которых po cjположены теНкЗорезисторы, и жесткими стержн ми I.

Недостатком таких датчиков  вл етс  большие вес и габариты и недостаточна  их IQ точность измерени .

Известны также тензорезисторные датчик | 1силы, представл ющие собой рамку из однозвфн ных балок посто нной толщины и клиновидной ширины, на поверхности которых установле4. |5 ны тензорезисторы. Балки соединеньг между :собой жес1кими короткими стержн ми 2}.

Такой датчик неудобен тем, что в нем наблюдаютс  перемещени  упругих балок nd ЛИНИИ действи  силы, что снижает TOHHOCTIJ 20 измерени  переменных нагрузок, уменьшает быстродействие и усложн ет конструкцию датчика.

Дл  повышени  точности и уменьшени  1габаритов предложено упругие балки св зать 25

с жесткими стержн ми посредством упру-. гих шарниров, оси которых расположить в .нейтральной плоскости упругих балок.

На чертеже представлена конструктивна ;схвма тензорезисторного датчика силы, у которого упругие Шарниры образованы, например , параллельными цилиндрическими по верхност ми .

Тензорезисторный датчик силы содержи-й упругий элемент, представл ющий собой вы+1полненную за одно целое рамку из двух па раллельно расположенных одна над другой балок 1 с жестким грузоприемным элеменiTOM 2 по середине. Концы балок соединеньв с жесткими стержн ми 3 посредством упруК гих шарниров 4, оси которых расположены is нейтральной плоскости рабочих участков балок. На рабочих участках балок в зонах (максимальной деформации смонтированы теНзорезисторы 5, соединенные в одну или неюколько мостовых схем.

Под действием измер емой СИЛЫ -через 1жесткий грузоприемныу1 элемент 2 в балках 1 возникает деформаци  изгиба, котора  воспринимаетс  тензорезисторами 5, преобразукидими ее в электрический сигнал ;Наличие упругих шарниров 4, соедин ющих КОНЦЫ балок с жесткими стержн ми 3, ис:ключает действие изгибающего момента, свойственного жесткой заделке концов балок , и позвол ет рассматривать в качестве рквивалентной схемы конструкции рамки сх му, состо щую из четырех консолей с заделкой в жестком центре,. Эхо. позвол ет:уменьшить габариты датчика и увеличить (его жесткость за счет уменьшени  суммадJHorxj перемещени  консолей от действи  измер емой силы. С увеличением жесткости увеличиваетс  быстродействие датчика, а следовательно повышаетс  точность при ис мерени х усили. Кроме того, увеличение жесткости облегчает подбор метрологических гермети|зирующих элементов, в частности мембра;лы , сильфонов и так далее, что, в свою ; очередь, способствует повышению точности .измерени . Расположение осей шарниров в нeйтpaлtf (Ной плоскости балок обеспечивает высокую линеаризацию характеристик преобразований 57 датчика и идентичность чувствительности при раст жении в сжатии Форму лака обретени  Тенаореаисторный датчик силы, содержавший корпус, грузоприемный узел, св зан:ный с упругим элементом, выполненным в. ,виде рамки с упругами балками, на которь|х расположены тензорезисторы, и жесткими стержн ми, отличающийс  тем1 что, с целью повышени  точности и уменьп шени  габаритов, 6 нем упругие балки св  ,заны с /жесткими стержн ми посредством упругих шарниров, иси которых расположены в нейтральных плоскост х уп{)угих балок . Источники информации, пр ин тые во вни{мание при экспертизе: 1.Патент США № 3433063, кл.. 1969 г. 2.Авторское свидетельство № 18918е|, ,кл, GO1 Ц 1/22, I960 г.