SU853433A1

SU853433A1 - Force measuring device

Info

Publication number: SU853433A1
Application number: SU792773312A
Authority: SU
Inventors: Михаил Наумович Левин; Вадим Георгиевич Блохин; Александр Александрович Головченко; Игорь Порфирьевич Квасневский; Николай Владимирович Пароль; Василий Иванович Сергеев; Владимир Николаевич Черняев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2572; Предприятие П/Я Р-6102
Priority date: 1979-05-30
Filing date: 1979-05-30
Publication date: 1981-08-07

Description

(51) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО(51) DIMENSIONAL DEVICE

Изобретение относитс к измерите ной технике и может быть применено измерител х силы, напр жени и давлени . Известный силоизмерительный прео зователь, в котором чувствительньш элементом вл етс струна, частота перечных колебанийокоторой зависит от величины раст гивающей силы, не обеспечивает требуемой точности изм рени из-за малой теплостойкости и наличи большой температурной погре ности И Наиболее близким по технической сущности к- изобретению вл етс сил измерительное устройство, содержаще ленточную струну, источник напр жени , возбудитель колебаний струны и измеритель частоты ее колебаний К недостаткам известного силоизмерительного устройства относитс низка точность измерени . Цель изобретени заключаетс в повьмении точности измерени . Указанна цель достигаетс за счет того, что в него введены источник питани и индикаторный при бор, а измеритель частоты колебаний струны выполнен в виде плоской полупроводниковой структуры с двум выводами на противоположных сторонах , расположенной с зазором и параллельно струне, причем выводы соединены с источником питани через индикаторный прибор, а один из выводов соединен со струной через источник напр жени , при этом ширина полупроводниковой структуры равна ширине струны, а проекции продоль- . ной оси симметрии струны и оси симметрии полупроводниковой структуры проход щей параллельно линии выводов, совмещены. На чертеже приведено силоизмерительное устройство. Силоизмерительное устройство содержит ленточную струну 1, возбудитель колебаний струны 2, электрод возбуждени струны 3,источник посто нного напр жени 4, измеритель частоты колебаний струны 5 в виде полупроводниковой структуры 6 с двум выводами 7 и 8, источник питани 9, индикаторный прибор 10 и источник напр жени 11. Параллельно ленточной струне 1, закрепленной на измер емом объекте, установлен электрод возбуждени струны 2. Электрод подключен к возбудителю колебаний струны 3 и источникуThe invention relates to a measuring technique and can be applied to force, voltage and pressure meters. The known force-measuring device, in which the sensitive element is a string, the frequency of the transverse oscillations which depends on the magnitude of the tensile force, does not provide the required accuracy of measurement due to low heat resistance and the presence of high temperature instability. A force measuring device containing a ribbon string, a voltage source, a generator of vibration of the string, and a meter for the frequency of its oscillations. To the disadvantages of the known force meter Nogo device relates low measuring accuracy. The purpose of the invention is to improve measurement accuracy. This goal is achieved due to the fact that a power source and an indicator device are entered into it, and the meter of the oscillation frequency of the string is made in the form of a flat semiconductor structure with two terminals on opposite sides, located with a gap and parallel to the string, and the terminals are connected to the power source indicator device, and one of the conclusions is connected to the string through a voltage source, while the width of the semiconductor structure is equal to the width of the string, and the projection is longitudinal. The axis of symmetry of the string and the axis of symmetry of the semiconductor structure of a parallel line of leads are aligned. The drawing shows the load device. The force-measuring device comprises a ribbon string 1, an exciter of oscillations of the string 2, an excitation electrode of the string 3, a source of constant voltage 4, a meter measuring the frequency of oscillations of the string 5 in the form of a semiconductor structure 6 with two terminals 7 and 8, a power source 9, an indicator device 10 and a source voltage 11. Parallel to the tape string 1, mounted on the measured object, the excitation electrode of the string 2 is installed. The electrode is connected to the exciter of the oscillations of the string 3 and the source

посто нного напр жени 4, Возникающие между струной 1 и электродом 2 силы вызывают колебани струны с собственной частотой, если частота напр жени возбудител колебаний 3 равна и/или кратна собственной частоте струны. Дп измерени частоты ,колебаний струны параллельно ей с зазором установлена плоска полупроводникова структура 6 с выводами на противоположных концах 7 и 8. Выводы подключены к источнику питани 9 через индикаторный прибор 10. Кроме того, вывод 8 соединен со струной через источник напр жени 11. Колебани струны вызывают изменени тока в полупроводниковой структуре с частотой колебаний . Характер изменений тока опреддел етс за счет изменений проводимости полупроводника пОд воздействием электрического пол ,constant voltage 4 The forces arising between string 1 and electrode 2 cause the string to oscillate at its own frequency if the frequency of the vibration exciter 3 is equal to and / or a multiple of the natural frequency of the string. DP measuring the frequency of the string oscillations parallel to it with a gap is installed a flat semiconductor structure 6 with pins at opposite ends 7 and 8. The pins are connected to the power source 9 through the indicator device 10. In addition, pin 8 is connected to the string via the voltage source 11. Vibrations The strings cause current changes in the semiconductor structure with an oscillation frequency. The nature of current changes is determined by changes in the conductivity of the semiconductor under the influence of an electric field,

Дл получени максимальной чувствительности по току (напр жению ширина полупроводниковой структуры выбираетс равной ширине струны. Полупроводниковую структуру располагаю в средней части струны так, что проекции продольной оси симметрии струны и оси полупроводниковой структуры , проход щей параллельно линии вывдов , совпадают.To obtain maximum current sensitivity (voltage, the width of the semiconductor structure is equal to the width of the string. The semiconductor structure is arranged in the middle part of the string so that the projections of the longitudinal axis of symmetry of the string and the axis of the semiconductor structure parallel to the output line coincide.

Расширение температурного диапазона применени устройства достигаетс за, счет использовани теплостойких полупроводниковых структур из окислов щелбчно-земельныхметаллов, например Ва, Са и др.The expansion of the temperature range of application of the device is achieved by using heat-resistant semiconductor structures made of ox-earth metals, for example, Ba, Ca, etc.

Таким образом, в устройстве частота колебаний струны непосредственно преобразуетс в колебани тока (напр жени ). Это обсто тельство noBHuiaeT класс точности и чувствительности устройства и значительно упрощает схему измерени частотыThus, in the device, the frequency of the string oscillations is directly transformed into current oscillations (voltages). This circumstance noBHiaiaT class of accuracy and sensitivity of the device and greatly simplifies the scheme of measuring frequency

Х/Х/УХX / H / UH

колебани струны, позвол ет удал ть индикаторный прибор от преобразовател на сотни метров без промежуточных усилителей, а за счет использовани теплостойких полупроводниковых структур расширить диапазон применени устройства.oscillation of the string, makes it possible to remove the indicator device from the converter by hundreds of meters without intermediate amplifiers, and by using heat-resistant semiconductor structures to expand the range of application of the device.

Claims

1. USSR author's certificate number 185532, cl. G 01 L 1/10, 1949.

2. Brekhov R.S. and others. String 0 pressure gauge. M., Magnitna hydrodynamics, 1974, No. 4, p.150151 (prototype).

/