SU974150A1 - Устройство дл измерени статических усилий - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при высокоточных измерениях усилий в различных областях промышленности.

Известно устройство для измерения ‘ усилий, содержащее струнный датчик с адаптером и возбудителем, усилитель и счетчик импульсов датчика £1].

Недостатком данного устройства .

является малая точность вследствие существенной нелинейности датчика.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст-, ройство, содержащее струну с адапте- _г ром и возбудителем и усилитель £2}. 1;

Недостатком известного устройства является малая точность вследствие увеличения погрешности нелинейности при уходе характеристики струнного датчика от дестабилизирующих факторов.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения погрешности нелинейности.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным адаптером, реверсивным счетчиком, блоком управления и коммутатором, вход которого соединен с адаптерами, ia выход - с входом усилителя, выход ι которого связан со счетным входом счетчика, а блок управления подключен к управляющим входам коммутатора и счетчика, при этом возбудитель и адаптеры размещены соответственно на расстоянии 1/2; 1/2 (---)'и 1/2 ( m к от заделки струны,где 2 - длина струны; тик- номера нечетных гармоник, на которые настроены адаптеры и возбудитель .

На фиг.1 представлена структурная схема устройства', на фиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг.З градуировочные характеристики устройства} на фиг.4 - графики изменения нелинейностей градуировочных характеристик .

Устройство содержит струну 1с адаптерами 2 и 3 и возбудителем 4, усилитель 5, реверсивный счетчик импульсов б, блок управления 7 и коммутатор 8.

Устройство работает следующим образом.

Блок управления 7 с помощью коммутатора 8 замыкает электрический контур струнного датчика через адаптер '2, возбуждая при этом одну из двух фиксированных гармоник (например f-j) ] и одновременно дает разрешение на по-;

ложительный’счет в счетчике Б. Через одну секунду работы датчика блок управления 7 подает сигналы на остановку счетчика 6 и замыкание электрического контура датчика через адаптер 3, возбуждая при этом вторую из двух J· 5 фиксированных гармоник (например fg ). Через время t = 0,l с (время выхода струнного датчика на рабочую точку) , блок управления 7 дает сигнал на вы-! читание в счетчике 6. Через время 10 i х t блок управления останавливает счетчик 6, при этом в нем записан код:

или в общем виде: . 15

-Ί-ίκ, который является градуировочной характеристикой датчика, при этом выбирается из условия минимизации нелинейности градуировочной характерис- jq тики.датчика.

Используя зависимость частоты колебания струны на различных гармониках от приложенного к струне усилия, можно показать, что отношение чувствительностей характеристик на раз- 2$ личных гармониках равно приблизительно отношению номеров этих гармоник, ^τ· ^θ · ^!,1 ^1,1 . '

S? £ к Т эп

Используя этот факт, что чувствительность, например, седьмой гармоники выше чувствительности третьей в ξ раза, а нелинейности на рабочем участке измеряемого параметра близки, получаем в результате вычитания 35 линеаризированную градуировочную характеристику. За счет одновременно-t го ухода седьмой и третьей гармоник 5от дестабилизирующих факторов уменьшается чувствительность градуи- 40 .ров очной характеристики от дестабилизирующих факторов, за счет чего повышается и точность измерений.

Применение данного устройства позволяет обойтись без дорогостоящих электронных линеаризаторов, что дает существенный экономический эффект в многоканальных измерительных системах.

Claims (2)

1. ложительныйсчет в счетчике Б, Через одну секунду работы датчика блок управлени  7 подает сигналы на остановку счетчика 6 и замыкание электрического контура датчика через адаптер 3 возбужда  при этом вторую из двух Jфиксированных гармоник (например fg ) Через врем  ,l с (врем  выхода CTpVHHoro датчика на рабочую точку) i блок управлени  7 дает сигнал на вычитание в счетчике 6. Через врем  t t f блок управлени  останавливает счетчик 6, при этом в нем записан код:N f,-Tf или в общем виде; ,-г,, который  вл етс  градуировочной характеристикой датчика, при этом выби раетс  из услови  минимизации нелинейности градуировочной характеристики , датчика. Использу  зависимость частоты колебани  струны на различных гармониках от приложенного к струне усили , можно показать, что отношение чувствительностей характеристик на различных гармониках равно приблизитель но отношению номеров этих гармоник, тГе, :i у„ К Использу  этот факт, что чувствитель ность, например, седьмой гармоники выше чувствительности третьей в раза, а нелинейности на рабочем участке измер емого параметра близки , получаем в результате вычитани  линеаризированную градуировочную характеристику. За счет одновременно го ухода седьмой и третьей гармоник Ът дестабилизирующих факторов у еньшаетс  чувствительность градуиовочной характеристики от дестабиизирующих факторов, за счет чего овышаетс  и точность измерений. Применение данного устройства позвол ет обойтись без дорогосто щих электронных линеаризаторов, что дает существенный экономический эффект в многоканальных измерительных системах . Формула изобретени  Устройство дл  измерени  статических усилий, содержащее струну с адаптером и возбудителем и усилитель, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  за счет уменьшени  погрешности нелинейности , оно снабжено дополнительным адаптером, реверсивным счетчиком, блоком управлени  и коммутатором, вход которого соединен с адаптерами, а вь1ход - с входом усилител , выход которого св зан со счетным входом счетчика, а блок управлени  подключен к управл ющим входам коммутатора и счет ика, при этом возбудитель и адаптеры размещены соответственно на рассто ниие/2;е/2(),-е/2(Ь|) от заделки струны, где р- длина . струны; ки и к- номера нечетных гармоник , на которые настроены адаптеры и возбудитель. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Новицкий П.В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л., энерги , 1970, с. 256, 335-340.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 260269, кл. G 01 М 29/00, 28.06.68 (прототип).

   2-

   |ЛГц}

   ttmnj

   wt.