SU870992A1

SU870992A1 - Torque meter

Info

Publication number: SU870992A1
Application number: SU792856880A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Григорьевич Деркач; Моисей Израилевич Хургин
Original assignee: Предприятие П/Я А-1902
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1981-10-07

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ К -УТЯЩЕГО МОМЕНТА(54) MEASURING TORQUARTERS

1one

Изобретение относитс к области силоизмерительной техники и может быть использовано дл измерени крут щего момента на вращающихс валах.The invention relates to the field of load measuring technology and can be used to measure the torque on rotating shafts.

Известен измеритель крут щего момента , содержащий упругий вал, с концами которого жестко св заны зубчатые индукторы, два индукционных датчика, сигналы которых в начальном положении противофазны, . и индикатор 1. Однако этот измеритель не обеспечивает требуемой точности измерени UjA torque meter is known, which comprises an elastic shaft, with the ends of which are rigidly connected toothed inductors, two induction sensors, whose signals are in anti-phase in the initial position,. and indicator 1. However, this meter does not provide the required accuracy of measurement of Uj

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс измеритель крут щего момента, содержащий упругий вал, с концами базового участка которого жестко св заны измерительные диски со своими датчиками, две пороговые схемы, одни входы которых св заны с выходами датчиков, а-выходы через дифференцирующие цепи - с . первым триггером, и индикатор 2.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a torque meter containing an elastic shaft, with the ends of the base portion of which the measuring discs are rigidly connected with their sensors, two threshold circuits, one inputs of which are connected to the outputs of the sensors, and outputs through differentiating circuits - c. the first trigger, and indicator 2.

Недостатком такого измерител также вл етс низка точность, обу словленна вли нием амплитуды, сигналов датчиков на результат измерени . . Цель изобретени - повышение точности измерени .The disadvantage of such a meter is also low accuracy, caused by the influence of the amplitude of the sensor signals on the measurement result. . The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Цель достигаетс тем, что в измеритель введены второй и третий триггеры и два коммутатора, причем счетный , вход второго триггера и ринхро10 низирукиций вход третьего триггера св заны соответственно с инверсным и пр мым выходами первого триггера, а выходы .второго и третьего тригге:( ров соединены через коммутаторы с The goal is achieved by the fact that the second and third triggers and two switches are entered into the meter; connected through switches with

IS другими входами соответствующих пороговых схем, при этом управл ющий вход третьего триггера св зан с выходом второго триггера, а индикатор соединен с пр мым выходом первого IS by the other inputs of the respective threshold circuits, wherein the control input of the third trigger is connected to the output of the second trigger, and the indicator is connected to the forward output of the first

20 триггера.20 trigger.

На фиг. 1 приведена блок-схема измерител ; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. 3 Измеритель крут щего момента (фиг. 1)содержит упругий вал 1, измерительные диски 2 и 3, индукционные датчики 4 и 5, установленные вблизи дисков и имеющие с ними магнитную св зь, пороговые схемы 6 и 7, одни входы которых подключены к выходам датчиков, а выходы через диф ференцирующие цепи 8 и 9 св заны с входами первого триггера 10, соединенного инверсным выходом со счетным входом второго триггера 11, а пр мым с синхронизирующим входом третьего триггера 12 (типа )) управл ющий вход которого св зан с выходом второ го триггера 11. Выходы второго и тре тьего триггеров соединены через коммутаторы 13 и 14 с другими входами Пороговых схем 6 и 7., Индикатор 15 подключен к пр мому выходу первого триггера 1.0. Измеритель работаетследующим образом . При вращении упругого вала 1 изме рительные диски 2, 3, .проход вблизи датчиков 4, 5, навод т на их выходах синусоидальные сигналц (фиг. 2) с амплитудами А1 и А2, фазовый сдвиг между которыми пропорционален относи тельному смещению измерительных дисков 2, 3 за счет скручивани вала 1 и соответственно передаваемому им кр т щему моменту М . Эти сигналы поступают на входы- пороговых схем 6, 7. Дл определенности предположим что пороговые уровни пороговых схем 6, 7 положительны (Ufi0) а пр мом выходе триггера 10 логический О, а на пр мых выходах триггеров 11, 12 логические 1. При достижении сигналом с датчика 4 уровн порога Uf порогова схема 6 срабатывает на ее выходе устанавливаетс высо кий потенциал. При этом с выхода диф ференцирующей цепи 8 на вход триггер 10 поступает импульс, устанавливающий на его пр мом вьЬсоде логическую 1. Смена состо ни на входе триггера 11, св занного с инверсным выхо дом триггера 10, с логической 1 в О обеспечивает срабатывание тригге ра 11, и на его пр мом выходе устана ливаетс О. Этими сигналами подготавливаетс срабатывание триггера 12 и переключаетс коммутатор 13, ко торый устанавливает , пороговой схеме 6 отрицательный порог (U,0). Пр достижении сигналом с датчика 5 по .оргового уровн (и О ) срабатывает 2 порогова схема 7, на ее выходе устанавливаетс высокий потенциал, при этом с выхода дифференцирующей цепи 9 на вход триггера 10 поступает импульс, устанавливающий на его пр мом выходе О. Смена состо ни на синхронизирующем входе триггера 12, св занного с пр мым выходом триггера 10, с 1 на О обеспечивает его срабатывание , подготовленное сигналами с выхода триггера 11. В результате чего коммутатор 14 устанавливает пороговой схеме 7 отрицательный порог. Обе пороговые схемы 6 и 7 отпускают при достижении сигналами отрицательных пороговых уровней. Состо ние остальных элементов схемы при этом не мен етс . Во врем следующего периода при превышении сигналом с датчика 4 отрицательного порогового уровн порогова схема 6 срабатывает, импульс с выхода дифференцирующей цепи 8 устанавливает на пр мом выходе триггера 10 1, при этом срабатывает триггер 11, триггер 12 подготавливаетс к работе, а коммутатор 13 устанавливает пороговой схеме 6 вновь положительный порог. Аналогично сработает схема в результате превышени сигналом с датчика 5 отрицательного порогового уровн . При этом на выходе триггера 10 устанавливаетс О, а коммутатор 14 устанавливает пороговой схеме 7 положительный порог. Итак, схема пришла в исходное состо ние. Таким образом, в первый период триггер 10 находитс Е состо нии 1 в течение времени t ЛЬ между моментами перехода входными сигналами через положительньй пороговый уроследующий период - в течение времени fcg to-Afc между переходами через отрицательный пороговый уровень, где сг интервал времени между моментами перехода входными сигналами равной амплитуды A3 и А2 через пороговый уровень, ЛЪ - изменение интервала времени feждy моментами перехода входными сигналами через пороговые уровни при наличии разницы амплитуд. На индикатор 15 за два периода поступают два импульса, суммарна длительность которых, равна ,, (.)( ) 2-fco пропорциональна фазовому сдвигу, а следовательно , крут щему моменту. Таким образом, результат измерени , осредненный заFIG. 1 shows a block diagram of a meter; in fig. 2 - time diagrams of his work. 3 A torque meter (Fig. 1) contains an elastic shaft 1, measuring disks 2 and 3, induction sensors 4 and 5 installed near the disks and having a magnetic connection with them, threshold circuits 6 and 7, one inputs of which are connected to the outputs sensors, and the outputs through differential circuits 8 and 9 are connected to the inputs of the first trigger 10, which is connected by an inverse output to the counting input of the second trigger 11, and directly to the clock input of the third trigger 12 (type)) whose control input is connected to the output second trigger 11. Outputs of the second and third its flip-flops are connected via switches 13 and 14 to other inputs of Threshold circuits 6 and 7. Indicator 15 is connected to the forward output of the first flip-flop 1.0. The meter works as follows. When the elastic shaft 1 rotates, the measuring disks 2, 3, the passage near the sensors 4, 5, induce sinusoidal signals (Fig. 2) with amplitudes A1 and A2, the phase shift between which is proportional to the relative displacement of the measuring disks 2, 3 due to the twisting of the shaft 1 and, accordingly, the torque transmitted by it M. These signals arrive at the input-threshold circuits 6, 7. For definiteness, we assume that the threshold levels of threshold circuits 6, 7 are positive (Ufi0) and the direct output of the trigger 10 is logical O, and at the direct outputs of the triggers 11, 12 logical 1. When reaching By the signal from the sensor 4 of the threshold threshold Uf, the threshold circuit 6 is triggered at its output and a high potential is established. At the same time, from the output of the differentiating circuit 8 to the input trigger 10 a pulse arrives, which sets logic 1 at its forward video. The change of state at the input of trigger 11 connected to the inverse output of trigger 10 from logical 1 to O ensures the triggering of the trigger 11, and an O is set up at its forward output. These signals prepare triggering of trigger 12 and switch 13, which sets threshold threshold 6 to negative threshold (U, 0). When the signal from sensor 5 through the trade level (and O) is reached, 2 threshold circuit 7 is triggered, a high potential is established at its output, and a pulse arrives from the output of the differentiating circuit 9 to the input of the trigger 10, which sets its forward output O. Change the state at the synchronization input of trigger 12, connected with the direct output of trigger 10, 1 to O ensures that it is triggered, prepared by signals from the output of trigger 11. As a result, switch 14 sets threshold threshold 7 to negative threshold. Both threshold schemes 6 and 7 are released when the signals reach negative threshold levels. The state of the remaining circuit elements does not change. During the next period, when the signal from the sensor 4 exceeds the negative threshold level, the threshold circuit 6 is triggered, the pulse from the output of the differentiating circuit 8 sets at the forward output of the trigger 10 1, trigger 11 is triggered, trigger 12 is prepared for operation, and switch 13 sets the threshold Figure 6 is again a positive threshold. Similarly, the circuit will operate as a result of a negative threshold level being exceeded by a signal from sensor 5. At the same time, at the output of the trigger 10, O is set, and the switch 14 sets the threshold threshold 7 to a positive threshold. So, the circuit has returned to its original state. Thus, in the first period, the trigger 10 is found in the E state 1 for the time tLb between the moments of transition of the input signals through the positive threshold gain for the next period - during the time fcg to-Afc between transitions through the negative threshold level, where cr is the time interval between the transition points input signals of equal amplitude A3 and A2 through the threshold level, Lj - changing the time interval between the moments of transition of the input signals through the threshold levels in the presence of a difference in amplitudes. The indicator 15 for two periods receives two pulses, the total duration of which is equal to ,, (.) () 2-fco is proportional to the phase shift and, therefore, to the torque. Thus, the measurement result averaged over

два периода не зависит от амплитуды сигналов.two periods does not depend on the amplitude of the signals.

Использование в измерителе двух дополнительных триггеров и двух коммутаторов позвол ет повысить точность измерени крут щего момента за счет исключени вли ни амплитуды сигналов датчиков на результат измерени .The use of two additional triggers and two switches in the meter makes it possible to increase the accuracy of torque measurement by eliminating the influence of the amplitude of the sensor signals on the measurement result.

Claims

1.Frolov L.B. Torque measurement. M., Energie, 1967, p. 46. 2. Frolov LB Torque measurement. M., Energie, 1967,

with. 48 (prototype).

--J

L