SU949354A1

SU949354A1 - Force to electric signal converter

Info

Publication number: SU949354A1
Application number: SU813234470A
Authority: SU
Inventors: Натан Яковлевич Гроссман; Геннадий Дмитриевич Шнырев; Виктор Михайлович Ситниченко; Виктор Борисович Власов
Original assignee: Производственное объединение "Точмаш"
Priority date: 1981-01-12
Filing date: 1981-01-12
Publication date: 1982-08-07

Description

(Sk) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ силы В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ(Sk) ELECTRICAL SIGNAL CONVERTER

Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к измерению масс и сил. Известны преобразователи силы в электрический сигнал, содержащий упругий элемент в виде полого цилиндра с наклеенными тензорезисторами и дисковым силопередающим элементом СП. Недостаток такого преобразовател заключаетс в том, что в нем деформаци тензорезисторов равна деформации упругого элемента, в силу чего дл получени заданной величины дефор мации тензорезисторов в упругом элементе развиваютс достаточно большие напр жени . Упругие же несовершенства силоизмерительного элемента нелинейно возрастают с ростом напр жений Наиболее близким по технической сущности вл етс преобразователь силы в электрический сигнал, представл ющий собой резисторный датчик с потенциометрической схемой, содержащий упругий элемент с расположенным внутри него множительным механизмом, выполненным в виде стойки, жестко закрепленной на корпусе упругого элемента и рычага, соединенного малым плечом с упругим элементом, а большим плечом контактирующим с намотанным из тонкой проволоки резистором, жестко закрепленным на стойке tZ. Недостатком такого преобразовател силы вл етс низка точность и надежность измерени , вызываема ступенчатым изменением сопротивлени резистора , нестабильностью переходного сопротивлени контакта и трени между контактом и резистором. Цель изобретени - повышение точности преобразовани . Указанна цель достигаетс тем, что преобразователь деформации выполнен в виде плоской пружины с тензорезисторами , одним концом жестко закрепленной на стойке, а другим соединенной через шарнирную опору с большим плечом рычага, причем шарнирна The invention relates to a measurement technique, namely the measurement of masses and forces. Known transducers of force into an electrical signal, containing an elastic element in the form of a hollow cylinder with glued resistance strain gages and a disk force-transmitting element SP. The disadvantage of such a converter is that the strain gauge strain in it is equal to the strain of the elastic element, so that to obtain a given strain value of the strain gauges in the elastic element, large enough stresses develop. Elastic imperfections of the force-measuring element non-linearly increase with increasing voltage. The closest to the technical essence is a force transducer into an electrical signal, which is a resistor sensor with a potentiometric circuit, which contains an elastic element with a rack mounted and rigidly fixed inside it. on the body of the elastic element and the lever connected to the small shoulder with the elastic element, and the large shoulder in contact with the wound of thin dies resistor is firmly fixed on the rack tZ. The disadvantage of such a power converter is the low accuracy and reliability of the measurement, caused by a stepwise change in the resistance of the resistor, instability of the contact resistance of the contact and friction between the contact and the resistor. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the conversion. This goal is achieved by the fact that the strain transducer is made in the form of a flat spring with strain gauges, one end rigidly fixed to the stand, and the other connected through a hinge support to a large lever arm, and

опора снабжена регул тором ее положени .the support is provided with a regulator of its position.

На чертеже представлен преобразователь силы в электрический сигнал, общий вид.The drawing shows the transducer of force into an electrical signal, a general view.

Преобразователь силы в электрический сигнал состоит из упругого элемента 1, рычага 2, с расположенным на его малом плече упором 3 контактирующим с упругим элементом 1, упругой опоры , соедин ющей рычаг 2 со стойкой 5, жестко закрепленной на корпусе упругого элемента 1, преобразовател 6 деформации, выполненного в виде плоской пружины с тензорезисторами 7, св занного регулируемой шарнирной опорой 8 с большим плечом рычага 2 и регул торов 9Преобразователь работает следующим образом.The force converter into an electrical signal consists of an elastic element 1, a lever 2, an abutment 3 located on its small arm in contact with an elastic element 1, an elastic support connecting lever 2 with a stand 5 rigidly fixed on the body of the elastic element 1, a deformation converter 6 , made in the form of a flat spring with strain gauges 7, associated with an adjustable hinge support 8 with a large lever arm 2 and regulators 9 The converter works as follows.

При приложений силы к силовоспри нимающей части упругого элемента 1 происходит его деформаци , в результате которой рычаг 2 поворачиваетс на упругой опоре k, производит умножение деформации в отношении плем и передает эту увеличенную деформацию через регулируемую опору 8 преобразователю $ деформации. Плоска пружина преобразовател 6 деформации осуществл ет силовое замыкание рычага 2 с упругим элементом 1, при этом с резисторов 7 снимаетс сигнал, пропорциональный приложенной нагрузке.When a force is applied to the force-perceptive part of the elastic element 1, it deforms, as a result of which the lever 2 rotates on the elastic support k, multiplies the deformation in relation to the tribes and transfers this increased deformation through the adjustable support 8 to the deformation converter. The flat spring of the deformation converter 6 makes a force closure of the lever 2 with the elastic element 1, and a signal proportional to the applied load is removed from the resistors 7.

Величина предварительного нат жени в системе преобразователь деформаций - упругий элемент осуществл етс самой плоской пружиной с помощью регулируемой опоры 8 и регул торов 9.The magnitude of the prestressing in the strain transducer system — the elastic element is performed by the flattest spring with the help of an adjustable support 8 and adjusters 9.

Такое конструктивное выполнение преобразовател силы в электрический сигнал позвол ет при небольших напр жени х в упругом элементе уменьшить нелинейность и гистерезис; дает возможность получить заданные уровни деформаций и выходных сигналов преобразовател силы.Such a constructive implementation of a power to electric signal converter allows, at low voltages in an elastic element, to reduce nonlinearity and hysteresis; allows you to get the specified levels of deformations and output signals of the power converter.

Claims

Invention Formula

A force transducer into an electrical signal containing an elastic element with a copying mechanism located inside it, made in the form of a rack rigidly mounted on the body of an elastic element, a lever, a small hilt arm hinged to the elastic element, and a large arm in contact with the deformation converter of an elastic element located on in order to increase the accuracy of the conversion, the deformation precursor is made in the form of a flat spring with resistance resistors, one end m is rigidly secured to the rack, and the other connected through a pivot bearing with a greater lever arm, wherein Sarq Nirn support provided its regulator positions.

Sources of information taken into account in the examination

t. USSR Author's Certificate No. 669229, cl. G 01 L 1/22, 1979,

2. BaumannE. Measurement of forces by electrical methods. M., Mir, 1978, p. 207 (prototype).