SU909595A1 - Магнитоупругий датчик усили - Google Patents

Description

(54) МАГ1ШТОУПРУГИЙ ДАТЧИК УСИЛИЯ

Изобретение относитс  к измерению неэлектрических величин электрическими методагда, точнее к магнитоупругим датчикам и может быть использовано дл  преобразовани  малых усилий в цифровых системах контрол  и управлени  технологическими процессами .

Известны магнитоупругие датчики усилий, содержащие магнитопровод, выполненный из изолированных друг от друга пластин, обмотку возбу здени  и измерительную обмотку 1.

Недостатком известных устройств  вл ютс  плохие метрологические характеристики , нелинейность характеристик вследствие аналогового выходного сигнала.

Наиболее близким к .предлагаемому  вл етс  магнитоупругий датчик усилил сжати  содержащий многоэлементный магнитопровод, обмотку возбуждени  и измерительную обмотку C2J.

Однако известный датчик имеет ансшоговый выходной сигнал, что существенно усложн ет его использование в дискретных системах контрол  и регулировани .

Цель изобретени  - повышение точности .

Указанна  цель достигаетс  тем, что датчик снабжен знакопеременным генератором пилообразного тока, к которому подключена обмотка возбуждени , а один из элементов выполнен разрезным и на нём установлена обмотка возбуждени , при этом остальные элементы выполнены из материала с пр моугольной петлей гистерезиса и

10 охвачены измерительной обмоткой.

На чертеже представлена схема предлагаемого датчика.

Магнитопровод -состоит из -двух одинаковых, разделенных мальм зазо15 ром ветвей 1, одна из которых закреплена , а ко второй подводитс  измер емое усилие. Между ними закреплены изолированные друг от друга магнитоупругие элементы 2, выполненные

20 из материала с ППГ. В основании маг нитопровода размещена обмотка 3 возбуждени , подключенна  к знакопеременному генератору 4 пилообразного тока. На магнитоупругих элементах

25 магнитопровода выполнена распределительна  измерительна  обмотка 5.

Датчик работает следующим образом .

Claims (2)

1. При подаче в обмотку 3 возбужде30 ни  пилообразного тока от генератоpa 4 в магнитопроводе возникает маг нитный поток, который замыкаетс  че рез магнитоупругие элементы 2. Напр женность магнитного пол  максимальна в данный момент времени у ос новани  магнитопровода и убывает к пери(ерии. При достижении магнитным полем в данномсечении величины коэ цитивной силы Ht магнитного материа ла с ППГ соответствующий элемент 2 перемагничиваетс  (предполагаетс , что предварительно элемент насыщен в противоположном направлении). Так как существует градиент магнитного пол  по длине магнитопровода, то пе ремагничивание магнитоупругих элементов происходит, последовательно п мере нарастани  тока в обмотке возбуждени . Амплитуда пилообразного тока выбираетс  таким образом, чтобы в отсутствие входного сигнала перемагни чивание магнитоупругих элементов от сутствовало. Перемагничивание каждого элемента сопровождаетс , вследствие скачкообразного изменени  магнитной индукции , по влением импульса в измерительной обмотке 5. При смене пол рности пилообразного тока происходит аналогичный процесс, но в измеритель ной обмотке индуцируютс  импульсы противоположной пол рности. При действии усили  Р в магнитоупругих элементах возникают раст гивающие напр жени , за счет которых при положительной константе магнитострикции уменьшаетс  коэрцитивна  сила магнитоупругих элементов. При посто нной амплитуде внешнего магнит ного пол  это приводит к по влению вы ходных импульсов, число которых равно количестку перемагниченных элементов 2. При максималыгом входном усилии перемагничищаю с  все магнитоупругие элементы. Такми образом, на выходе преобразовател  в каждый такт изменени  пилообразного тока по вл етс  пачка импульсов, число импульсов в пачке однозначно определ ет измер емое усилие. Варьиру  рассто ние между элементами 2 осуществл ют синтез требуемой характеристики преобразовани . В качестве материала дл  магнитоупругих элементов с ППГ используетс  сплав 65НП, который имеет высокий коэффициент пр моугольности петли гистерезиса и хорошие магнитоупругие свойства. Толщина магнитоупругих элементов определ етс  диапазоном измерений. Устройство имеет простую конструкцию , а кодоимпульсный выходной сигнал позвол ет использовать его в дискретных системах контрол  и регулировани . Формула изобретени  Магнитоупругий-датчик усили , содержащий многоэлементный силовоспринимающий магнитопровод, размещенные на нем обмотку возбуждени  и измерительную обмотку, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности , он снабжен знакопеременным генератором пилообразного тока, к которому подключена обмотка возбуждени , а один из элементов выполнен разрезным и на нем установлена обмот ка возбуждени , при этом остальные элементы выполнены из материала с пр моугольной петлей гистерезиса и . охвачены измерительной обмоткой. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Агейкин Д.И. и др. Датчики контрол  и регулировани . М., Машиностроение , 1965, с. 85-90.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 431408,кл. G 01 L 1/12,28.12.70.

   (

   X у А//Х//////ХХ