SU664058A1 - Датчик силы - Google Patents

Description

(54) ДАТЧИК СИЛЫ

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано в весои силоизмерительной технике.

Известны датчики силы и веса, содержащие звездообразные упругие элементы, ребра которых с расположенными на них тензорезисторами опираютс  на основание 1.

Эти датчики не обеспечивают требуемой .точности измерени , что обусловлено отсутствием их защищенности от действи  неизмер емых нагрузок и малой жесткостью, вследствие использовани  дл  измерени  силы деформации изгиба и чувствительного элемента , привод щей к его значительным оеремещени м под нагрузкой и, следовательно, к по влению паразитных сил и деформаций, снижающих точность измерени .

Известен также датчик силы, содержащий симметричный упругий элемент, расположенный между двум  стержневыми опорами с держател ми 2.

Это устройство имеет более высокую точность измерени , благодар  симметричности конструкции и тому, что его чувствительный элемент работает на сдвиг.

Однако и в нем вли ние неизмер емых нагрузок не устранено.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению датчик, содержащий упругий элемент с радиальными утопленными в средней части ребрами, концы которых жестко св заны с цилиндрическим основанием, а тензорезисторы , расположенные в утопленной части ребер, воспринимают деформацию сдвига 3.

Однако и этот датчик не обеспечивает требуемой точности измерени , вследствие недостаточной его защищенности от осевого крут щего момента.

Цель изобретени  - повыщение точности измерени .

Это достигаетс  тем, что упругий элемент датчика выполнен в виде двух расположенных под пр мым углом и навстречу друг другу П-образных элементов, боковые стержни каждого из которых соединены с силоприемными опорами пластинами, перпендикул рными продольной оси датчика, и с основани ми другого П-образного элемента ребрами, параллельными оси.

На чертеже изображен предлагаемый датчйк. ---Он содержит соочшие сйлопр№Мные опоры 1, два П-образных упругих элемента, основани  2 каждого из которых при помощи ребер 3 с укрепленными на них тензорезисторами 4 соединены с боковыми стержн ми 5 другого П-образного элемента, а концы боковых стержней 5 соединены пластинами 6 со стержневыми опорами 1.

Датчик работает следующим образом.

Измер емое усилие Р прикладываетс  к стержневым опорам 1 и соответственно к основани м 2 П-образных элементов. Вследствие жесткой св зи радиальных ребер 3 с основанием и боковыми стержн ми 5 противоположных упругих Элементов в ребрах 3 возникает деформаци  сдвига, что воспринимаетс  тензорезисторами 4, расположенными под углом + 45° к продольной оси датчика.

Расположение тензорезисторов углом + 45° к продольной реи датчика на каждом ребре 3 обусловлено тем, что прй приложении измер емого усили  на ребрах возникает сдвиговое напр жение, в результате чего рещетка тензорезистора воспринимает, Например, cжи faIbщee напр жение, а решетка , закрепленна  под углом 45° в противоположном направлении от оси датчика, воспринимает раст гивающее напр жение. Тензорезисторы соединены по мостовой схеме, которые преобразуют деформацию сдвига в электрический сигнал, пропорциональный измер емой силе... , . . ....:.

Поскольку пластины 6 обладают наибольшей жесткостью вдоль плоскостей своего расположени  и наименьшей жесткостью в направлении перпендикул рном своим плоскост м , они, не снижа  чувствительности

664058

датчика, вместе с тем исключают взаимное перемещение упругих элементов во всех направлени х , кроме одного - вдоль продольной оси датчика, максимально снижа  вли ние паразитных сил от крут щего момента, что и обуславливает повыщение точности измерени .

Этому же способствует и симметричность конструкции упругого элемента датчика, так как при этом обеспечиваетс  максимальна  минерризаци  его градуировочной характеристики преобразовани .

Claims (3)

1.Патент США № 3422445, кл. 73-141, 1966.

2.Патент Швейцарии № 502591, кл: G 01 L 1/20, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР № 537267, кл. G 01 L 1/22, 1976.