SU991197A1 - Magnetoelastic transducer of force - Google Patents

Magnetoelastic transducer of force Download PDF

Info

Publication number
SU991197A1
SU991197A1 SU813315076A SU3315076A SU991197A1 SU 991197 A1 SU991197 A1 SU 991197A1 SU 813315076 A SU813315076 A SU 813315076A SU 3315076 A SU3315076 A SU 3315076A SU 991197 A1 SU991197 A1 SU 991197A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
winding
magnetic
input
transformer
output
Prior art date
Application number
SU813315076A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Федорович Хохлов
Валерий Васильевич Киреев
Дмитрий Николаевич Попов
Original Assignee
Московский Институт Электронного Машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Институт Электронного Машиностроения filed Critical Московский Институт Электронного Машиностроения
Priority to SU813315076A priority Critical patent/SU991197A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU991197A1 publication Critical patent/SU991197A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике, а более конкретно к устройству первичных преобразователей силы в уровень выходного электрического напр жени , принцип действи  которых основан на магнитоупругом эффекте.The invention relates to a weight measuring technique, and more specifically to the device of primary transducers of force into an output electrical voltage level, the principle of action of which is based on the magnetoelastic effect.

Известен магнитоупругий датчик силы с перекрещивав димис  обмоткаю, снабженный дополнительным магнитопроводом с обмоткой подмагничивани  посто нным током. При этом увеличе-, ние чувствительности преобразовани  осуществл етс  за счет работы на наиболее крутом участке основной кривой намагничивани  l.A magnetoelastic force sensor is known, with a cross-section of the Dimis winding, equipped with an additional magnetic circuit with a direct-current biasing winding. At the same time, the increase in the sensitivity of the conversion is accomplished by working on the steepest part of the main magnetization curve l.

Кроме нетехнологичности данной конструкции данный способ повышени  чувствительности не во всех случа х может привести к желаемому результату , так как заранее не известен вид кривой намагничивани .In addition to the low-tech of this design, this method of increasing the sensitivity may not in all cases lead to the desired result, since the type of magnetization curve is not known in advance.

Наиболее близким к. предлагаемому по технической сущности  вл етс  магнитоупругий трансформаторный преобразователь ) содержащий возбуждающий и измерительный трансформаторы и магнитоупругий чувствительный элемент , св занные общим короткозамкнутым витком 23Данна  конструк1да  датчика обладает низкой чувствительностью, значительной нелинейностью и малой выВХОДНОЙ мощностью. Конструкци  чувствительного элемента не позвол ет полностью использовать материал сердечника в механическом отношении.The closest to the proposed technical entity is a magnetoelastic transformer converter containing exciting and measuring transformers and a magnetoelastic sensitive element connected by a common short-circuited coil 23 This sensor design has low sensitivity, significant non-linearity and low output power. The design of the sensing element does not allow full use of the core material mechanically.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности преобразовани  усили  за счет увеличени  коэффициента трансформации.The aim of the invention is to increase the sensitivity of force conversion by increasing the transformation ratio.

Claims (1)

Эта цель достигаетс  тем, что магнитопроводы входного и выходного согласующих трансформаторов ичувствительного , элемента выполнены из пластин одинаковой конфигурации, причем магнитопроводы входного и выходного согласующих трансформаторов выполнены с отогнутыми прЬтивоположньали кра ми, содержащими каждый по., одному отверстию, прикреплены к противоположным сторонам магнитопровода чувствительного, элемента под углом 90 относительно друг друга и совмещены отверсти ми, а неотогиутые кра  магнитопроводов разрезаны до отверстий, при зтом в кгигдом отверстии в отогнутых кра х магнитопровода входного согласующего трансформатора размещено по одной секции двухсекционной намагничивани , подключенной к генератору возбуждени , а в каждом тверстии в отогнутых кра х магнитЬпровода выходного согласующего тЬансформатора . размещено по одной секции двухсек ционной измерительной об|мотки, На фиг. 1 представлен| внешний вид магнитоупругого датчика 1снлы} на фиг. 2 - устройство с разнесенными в пространстве (1дп  нагл дности ) элементами констр{укции, а также особенности подключени  обмоток .- I Датчик содержит генератор 1 возбуждени , магнитопровод 2 входного согласующего трансформатора, секции 3 первичной обмотки намагничивани , магнитопровод чувствительного элемента 4, одновиткова  шина 5 намагничивани  чувствительного элемента одновиткова  измерительна  шина б чувствительного элемента, магнитопровод 7 выходного согласующего тран сформатора, секции 8 вторичной измерительной обмотки, сопротивление 9 нагрузки, измерительный прибор 10. Одновиткова  обмотка 5 намагничивани  чувствительного элемента 4 пре ставл ет собой медную шину и одновре менно  вл етс  вторичной обмоткой входного согласующего трансформатора 4 Измерительна  одновиткова  шина б чувствительного элемента 4 также представл ет собой медную шину и од-новременно  вл етс  первичной обмоткой выходного согласующего трансформатора . Первична  обмотКа намагничивани  входного согласуюй{его трансфор матора и вторична  измерительна  обмотка выходного согласующего трансформатора выполнены двухсекционными, при этом магнитопроводы входного и выходного согласующих трансформаторов разрезаны до отверстий, в которых отсутствуют многоритковые обмо ки. Этим достигаетс  уменьшение начапьного сигнала выходной измеритель ной обмотки за счет невозможности наведени  ЭДС из первичной намагничивающей обмотки непосредственно во вторичную измерительную:обмотку чувствительного элемента, несмотр  на то, что последн   охватывает магнитопровод входного согласующего транс форматора. Кроме того, данна  конструктивна  особенность обеспечивает дополнительное повышение чувствитель ности преобразовани  за счет локализации потоков намагничивани . Витковые данные первичной обмотки 5 намагничивани  входного согласующего трансформатора и вторичной измерительной обмотки 8 выходного сог .ласукнцего трансформатора определ ютс  необходлмьм режимом намагничивани , свод 11)имс  к выбору величины МДС, а также требуемым уровнем выходного сигнала. Рекомендуема  величина угла сгиба (50-80°) выбираетс  исход  из ограничений, накладываемых геометрическими размерами обмоток намагничивани  и измерительной согласующих трансформаторов (нижн   граница углового диапазона ) и механическими характеристиками холоднокатанной текстурированной электротехнической стали (верхн   граница). Глубина сварного шва сердечника чувствительного элемента определ етс  требовани ми механической прочности магнитопровода чувствительного элемента и ограничиваетс  допустимыми потер ми в .стали. Магнитоупругий датчик силы позвол ет повысить чувствительность преобразовател  за счет увеличени  коэффициента трансформации локализации магнитных потоков многовитковых обмоток намагничивани  и измерительной . Кроме того, датчик повкпиает в лходную мощность -за счет большего коэффициента заполнени  (применение медных шин ) и возможности использовани  намоточного провода большого диаметра. Формула изобретени  Магнитоупругий датчик силы трансформаторного типа, содержащий входной и выходной согласующие трансформаторы и магнитопровод чувствительного элемента с четырьм  отверсти ми , св занные общими короткозамкнуткми витками, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности измерени  усилий за счет увеличени  коэффициента трансформации , магнитопроводы входного и вюсодного согласующих трансформаторов и чувствительного элемента выполнены из пластин одинаковой конфигурации, причем магнитопроводы входного и выходного согласующих трансформаторов выполнены с отогнутыми противоположными кра ми, содержащими каждый по Одному отверстию, прикреплены к противоположным сторонам магнитопровода чувствительного элемента под углом 90 относительно друг друга и совмещены отверсти ми, а неотогнутые кра  магнитопроводов разрезаны до отверстий , при этом в отверстии в отогнутых кра х магнитопровода входного согласующего трансформатора размещено по одной секции двухсекционной обмотки намагничивани , подключенной к генератору возбуждени , аВ каждом отверстии в отогнутых кра х магнитопровода выходного согласукжцего трансформатора размеще-.This goal is achieved by the fact that the magnetic cores of the input and output matching transformers and the sensitive element are made of plates of the same configuration, and the magnetic circuits of the input and output matching transformers are made with bent edges with each hole containing one hole and are attached to opposite sides of the sensitive magnetic circuit, element at an angle of 90 relative to each other and are aligned with the holes, and the unresolved edges of the magnetic cores are cut to the holes, in this case, a hole in the bent edges of the magnetic core of the input matching transformer is placed in one section of two-section magnetization connected to the excitation generator, and in each hole in the bent edges of the output matching transformer magnet. placed in one section of the two-section measuring frame; FIG. 1 presented | The appearance of the magnetoelastic sensor 1snly} in FIG. 2 - a device with spaced apart elements (1dp of continuity) design elements, as well as features for connecting windings .- I The sensor contains an excitation generator 1, a magnetic circuit 2 of an input matching transformer, a primary magnetization section 3, a magnetic circuit of a sensitive element 4, a single turn bus 5 magnetizing the sensitive element of a single-turn measuring tire b of the sensitive element, the magnetic circuit 7 of the output matching transformer, section 8 of the secondary measuring winding, resist Load 9, measuring device 10. The single-turn magnetising winding 5 of the sensing element 4 is a copper bus and at the same time is the secondary winding of the input matching transformer 4 The single-loop measuring bus of the sensing element 4 is also a copper bus and at the same time Primary winding of the output matching transformer. The primary winding of magnetizing the input matching {its transformer and the secondary measuring winding of the output matching transformer are made in two sections, while the magnetic conductors of the input and output matching transformers are cut to openings in which there are no multi-length windings. This achieves a reduction in the output signal of the measuring winding due to the impossibility of directing the EMF from the primary magnetizing winding directly into the secondary measuring: the winding of the sensing element, despite the fact that the latter covers the magnetic circuit of the input matching transformer. In addition, this design feature provides an additional increase in the sensitivity of the transformation due to the localization of magnetization fluxes. The winding data of the primary winding 5 of magnetization of the input matching transformer and the secondary measuring winding 8 of the output co-converter of a smooth transformer are determined by the required magnetization mode, a set of 11) to the choice of the MDS value, as well as the required level of the output signal. The recommended bend angle (50-80 °) is selected based on the limitations imposed by the geometric dimensions of the magnetizing windings and the measuring matching transformers (lower limit of the angular range) and mechanical characteristics of cold rolled textured electrical steel (upper limit). The depth of the weld of the core of the sensitive element is determined by the requirements of the mechanical strength of the magnetic core of the sensitive element and is limited by the allowable losses in steel. The magnetoelastic force sensor allows to increase the sensitivity of the converter by increasing the transformation ratio of the localization of the magnetic fluxes of the multi-turn magnetizing and measuring windings. In addition, the sensor works in its output power due to a larger filling ratio (using copper bars) and the possibility of using a large-diameter winding wire. Invention The magnetoelastic transformer-type force sensor containing input and output matching transformers and magnetic circuit of the sensing element with four holes associated with common short-circuited coils, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the measurement of forces by increasing the transformation ratio, the input and output magnetic circuits matching transformers and the sensing element are made of plates of the same configuration, and the magnetic cores of the input and output matching transformers are made with bent opposite edges, each containing one hole, attached to opposite sides of the magnetic circuit of the sensing element at an angle of 90 relative to each other and aligned with the holes, and the unbent edges of the magnetic cores are cut to the holes, while in the hole in the bent edges The x of the magnetic conductor of the input matching transformer is placed in one section of a two-section magnetize winding connected to the excitation generator, and each th opening in the bent edges of the magnetic core of the output transformer soglasukzhtsego razmesche-.
SU813315076A 1981-07-10 1981-07-10 Magnetoelastic transducer of force SU991197A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813315076A SU991197A1 (en) 1981-07-10 1981-07-10 Magnetoelastic transducer of force

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813315076A SU991197A1 (en) 1981-07-10 1981-07-10 Magnetoelastic transducer of force

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU991197A1 true SU991197A1 (en) 1983-01-23

Family

ID=20968273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813315076A SU991197A1 (en) 1981-07-10 1981-07-10 Magnetoelastic transducer of force

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU991197A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1005931B (en) Measuring transformer for measuring current flowing in electrical conductor
EP0544646A3 (en) Apparatus for assessing insulation conditions
SU991197A1 (en) Magnetoelastic transducer of force
SU1755328A1 (en) Measuring current converter
JPH0614112B2 (en) Current measuring device
JPS59501838A (en) Inductive length and angle measuring device
SU792178A1 (en) Apparatus for receiving vertical magnetic component of electromagnetic field
SU1339674A1 (en) Apparatus for determining magnetic characteristics of transformer
SU1454959A1 (en) Induction well-logging probe
SU1164604A1 (en) Meter of velocity of non-magnetic current-conducting bodies
SU1117556A2 (en) Pickup for electric prospecting equipment
SU1262275A1 (en) Contactless sine-cosine angle converter
SU1422252A1 (en) Magnetoelectronic measurement voltage transformer
SU636480A1 (en) Induction-type magnetic course detector
SU395720A1 (en) MOTOR TRANSFORMER INTO ELECTRIC SIGNAL PHASE
SU824086A1 (en) Hall generator
SU924525A1 (en) Magnetoelastic force converter sensing element
SU873468A1 (en) Magnetostriction transducer
SU798604A1 (en) Bridge arrangement
RU1772598C (en) Linear displacement sensor
JP2000283998A (en) Magnetic circuit for converting electricity quantity into magnetic flux
SU983558A1 (en) Large direct current measuring tongs
SU1027520A1 (en) Device for measuring dynamic parameters of members of rotating objects
SU1049760A1 (en) Magneto-elastic force cell
SU756296A1 (en) Magnetoelectric measuring transducer