SU734512A1 - Магнитоэлектрический динамометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области информационно-измерительной техники и может найти широкое применение дл  точных измерений, усилий, а также массы, плотности, веса различных тел в широком диапазоне.

ИзвестньШ магнитоэлектрический динамометр с силовой компенсацией, содержащий магнитоэлектрический преобразователь с подвижной компенсационной катушкой на упругом подвесе, преобразователь некомпенсации и усилитель с демодул тором , не обеспечивает требуемой точности измерени  усилий 1.

Наиболее близким по технической сущ- ности к данному изобретению  вл етс  могнитоэлектрический динамометр, содержащий магнитоэлектрический преобразова тель с подвижной катушкой силовой ком. пенсации, установленной на карвасе, и неподвижным магнитопроводом, жесткий и податливый упругий подвес, первый и второй датчики перемещени  и блок широтно-импульсной модул ции .

К недостаткам такого динамометра относитс  ограниченный предел измерени  в области малых усилий.

Цель изобретени  заключаетс  в расширении предела измерени  в области малых усилий. .

Claims (2)

1. Цель достигаетс  за счет того, что в предлагаемый динамометр введен упор с контактами, соединенными с широтно-импульсной модул ции, а подвижна  катушка силовснЗ компенсации выполз нена из двух обмоток с различ;1ым числом витков и соединенных с блоком широтно-импульсной модул ции,причем каркас соединен с одним концом жесткого подвеса, другой конец которого соединен с подвижной пластиной первого датчика перемещений, а подвижна  пластина соединена с одним концом податливого упругого подвеса, другой ксжец котсфого соединен с неподвижным магнитопроводом, в центре KOTqjoro установлен упор с ковтактами . 37 Схематически конструкци  предлагаемого магнитоэлектрического динамометр тфедставлена на чертеже. Магнитоэлектрический динамометр со держит магнитоэлектрический преобразователь 1 с посто нным магнитом 2 и неподвижным магнитопроводом 3. В зазоре на каркасе 4 расположены две обмотки 5 и 6, составл ющие подвижную катушку 7 силовой компенсации соответственно с малым и большим числом вит ков. Подвижной каркас 4 с помощью жесткого подвеса 8 соединен с подвижно пластиной 9, котора  через податливый упругий подвес 10 закреплена с неподвижным магнитопроводом. На неподвижном магнитопроводе на стойках 11 закреплена неподвижна  пластина 12, образующа  с подвижной пластиной 9 первый емкостный датчик перемещени  13 пластины 9. На подвижной пластине 9 на стойках 14 установлена пластина 15 образующа  с. днищем каркаса 4 второй емкостный датчик перемещени  16 каркаса 4. В центре неподвижного магнитопровода по оси чувствительности X установлен упор 17 с контактами 18. При Ъоздействии малых измер емых усилий FX перемещение каркаса 4 обусловлено в основном малой жесткостью упругого подвеса Ю, т.е. в первом приб лижении можно считать, что перемещение пластин 9,15 равны, т.е. дб. Д(5, Это смещение осуществл етс  за счет неравновеси  uFy компенсационное усилие, и преобразуетс  первым и вторым датчиками перемещени  13 и 16, KOTqjbie питаютс  от генератора 19 напр жением U несущейчастоты J ( , в напр жени  ли/ и А и 21 «До тех пор пока контакты 18 не замкнуты, выходное управл ющее нацр жение U у формировател  20 удер живает ключ 21 в разомкнутом состо  НИИ, а ключ 2 2 в замкнутом и на вход усилител -вьтр мител  23 подаетс  только напр жение д Ц с первого емкостного дат чика перемещени  13. Напр жение uU усиливаетс , преобразуетс  в посто нное (ц И подаетс  на вход преобразовател  24 напр жени  во временной параметр , где TO - период широтно-импул ной модул ции, t. - врем . Импульсное напр жение с относительн длительностью ty( /То подаетс  на модул  тор 25, коммутирующий ток IQ стабили затора 26 в обмотку 5 через замкнутый напр жением Uy ключ 27. Ток 1ц, в обмотк§ 5 с числом витков W;( и длиной 12 витка i создает уравновешивающее уси- лне Fy, г 1 i W,В,, 1 1, , магнитна  индукци  в зазоре. При номинальной длительности, соот- ветствующей усилию на входе FX . величина неравновеси  йТ вызывает максимальное церемещение c tv пластины 9, котора  садитс  на упор 17 и контакты 18 замыкаютс . При этом выходное напр жение формировател  U у, размыкает ключи 22 и 27 и замыкает ключи 21 и 28. При увеличении входных усилий Х X-l сжимаетс  теперь только жесткий подвес 8, вызыва  перемещение Л (5г обусловленное величиной неравновеси  AFjf. Теперь на вход усилител  подаетс  через замкнутый ключ 21 выходное нацр жение U U; второго емкостного датчика перемещени  16, которое преобразуетс  в относительный временной интервал t /То и ток 1 через ключ 28 цостуцает в обмотку 6 с числом витков W , при этом жесткость подбираетс  обратно-процорциональной числу витков, отношение которых, в свою очередь , равно расширению предела измерени , при этом коэффициенты преобразовани  по обоим каналам сохран етс  одинаковыми . Электромагнитное усилие Ц /IQ уравновешивает измер емое усилие с точностью до величины неравновеси  д FX,. Блок широтно-импульсной модул ции 29 образован генератором 19, формирователем 20, ключами 21, 22, 27, 28, усилителем-выпр мителем 23, преобразователем напр жени  24, модул тором 25 и стабилизатором 26. Независимо от предела измерени  магнитоэлектрический динамометр работает в оптимальном режиме минимальных погрещцостей. Выходной относительный временной интервал Vln также оптимален и одинаков дл  обоих пределов измерени . Мала  жесткость податливого упругого подвеса, работающего на малом, пределе измерени , позвол ет значительно снизить погрешность нул , обусловленную временным и температурным смещением пластин первого емкостного датчика перемещени . Таким образом, предлагаемый динамо метр позвол ет снизить нижний предел измерешш усилий. Обеспечение измереки  усилий в щироком диапазоне их изменени  с автоматическим переходом от одного комценсационного режима к другому без переключени  входного усили  существенно снижает эксплуатационнь1е затраты на проведение экснеримента (измерений). Таким образом, динамометр эквивалекргно решает задачу измерени  усили  двум  преобразовател ми с силовой компенсацией. Формула изобретени  Магнитоэлектрический динамометр, содержащий магнитоэлектрический преобразователь с подвижной катушкой силовой компенсации, установленной на каркасе, и неподвижным магнитопровод жесткий и податливый упругий подвес, первый и второй датчики перемещени  с подвижными пластинами и блок широт но-импульсной модул ции, отличающийс  тем, что, с целью р ширени  предела измерени  в области малых усилий, в него введен упор с ко 2 тактами, соединенными с блоком широтно-импульсной модул ции, а подвижна  катущка силовой компенсации вьшолнена из двух обмоток с различным числом витков и соединенных с блоком широтно- импульсной модул ции, причем каркас схоединен с одним концом жесткого подвеса, другой конец которого соединен с подвижной пластиной первого датчика перемещений , а подвижна  пластина соединена с одним концом податливого упругого подвеса , другой конец которого соединен с неподвижным магнитопроводом, в цеагре которого установлен упор с кокгактаИсточники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N9 28434О, кл. Q 01U 1/О8, 1953.
2. 2. .Авторское свидетельство СССР № 473911, кл. Q OIL 1/О8, 1975 (прототип). S6 6i i2