Трансформаторный датчик силы

Авторы патента:

G01L1/20 - путем измерения изменения омического сопротивления твердых материалов или электропроводящих жидкостей (пьезорезистивных материалов G01L 1/18); с использованием электрокинетических элементов, т.е. жидкостных элементов, в которых электрический потенциал создается в результате приложения силы или изменяется в зависимости от ее величины

ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК СИЛЫ , содержащий два трансформатора, каждый КЗ которых содержит первичную и вторичную обмотки и магнитопровод , две диамагнитные электропроводные рамки, индуктивно связанные с обмотками соответствующих трансформаторов , и источник питания, подключенный одним полюсом к первым концам первичных обмоток трансформаторов , отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем упрощения силовой цепи,в него введен переменный резистор, соединяющий вторые концы первичных обмоток трансформаторов, вторичные обмотки которых включены последовательно-встречно , причем электропроводные рамки выполнены короткозамкнутыми и упругими, а движок переменного резистора подключен к второму полюсу (Л источника питания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01у

4(5!) G 01 L 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3704324/24-10 (22) 30.11.83 (46) 07.05.85. Вюл. 9 17 (72) И.П. Панфилов и В.Д. Иванченко

{71) Одесский электротехнический институт связи им. А.С. Попова (53) 531.781(088.8) (56) 1. Туричин А.М. и др. Электрические измерения неэлектрических величин. Л., Энергия, 1975, с. 314.

2. Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. M., "Машиностроение", 1956, с. 147-148 (прототип). (54)(57) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК СИЛЫ, содержащий два трансформатора, каждый иэ которых содержит первичную и вторичную обмотки и магнитопровод, две диамагнитные злектропроводные рамки, индуктивно связанные с обмоткаии соответствующих трансформаторов, и источник питания, подключенный одним полюсом к первым концаи первичных обмоток трансформаторов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем упрощения силовой цепи,в него введен переменный резистор, соединяющий вторые концы первичных обмоток трансфориаторов, вторичные обмот. ки которых включены последовательно-встречно, причем электропроводные рамки выполнены короткозаикнутыин и упругиии, а движок переменного резистора подключен к второму полюсу источника питания.

1154563

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в силоизмерительных устройствах.

Известен трансформаторный датчик з силы, содержащий трансформатор, первичную и вторичные обмотки и магнитопровод, а также индуктивно связанную с обмотками электропроводную рамку 11) . 19

Недостатком этого датчика является низкая точность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является трансформаторный датчик, яы, содержащий два трансформатора, каждый из которых содержит первичную и вторичные обмотки и магнитопровод, две диамагнитные электропроводные рамки, индуктивно связанные с обмот- 20 ками соответствующих трансформаторов, и источник питания, подключенный одним полюсом к первым концам первичных обмоток трансформаторов (21.

Недостатком известного датчика также является низкая точность вследствие сложности силовой цепи.

Цель изобретения вЂ” повышение точности путем упрощения силовой цепи, Указанная цель достигается тем, 30 что в трансформаторный датчик силы, содержащий два трансформатора, каждый из которых содержит первичную и вторичные обмотки и магнитопровод, две диаметральные электропроводные рамки,у индуктивно связ-нные с обмотками соответствующих трансформаторов, и источник питания, подключенный одним полюсом к первым концам первичных обмоток трансформаторов, введен пере- ) менный резистор, соединяющий вторые концы первичных обмоток трансформаторов, вторичные обмотки которых включены последовательно-встречно, причем электропроводные рамки выполнены 4 короткозамкнутыми и упругими, а дви.жок переменного резистора подключен к второму полюсу источника питания.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого датчика, Трансформаторный датчик силы содержит источник 1 питания, переменный резистор 2, движок 3 которого соединен с одним полюсом источника 1 питания, трансформаторы 4 и 5, каждый у из которых содержит первичные 6 и 7 и вторичные 8 и 9 обмотки, а также магнитопроводы 10 и 11, короткозамкнутые электропроводные рамки 12 и 13 прямоугольной формы, которые выполнены упругими.

Источник 1 питания своим вторым полюсом соединен с первыми концами первичных обмоток 6 и 7 трансформаторов 4 и 5, вторые концы которых соединены через переменный резистор 2.

Вторичные обмотки 8 и 9 трансформато-, ров 4 и 5 включены последовательновстречно и их свободные концы являются: выходом датчика, а короткозамкнутые электропроводные рамки 12 и 13 сочленены с магнитопроводами 10 и 11 трансформаторов 4 и 5 соответственно как кольца цепи, Трансформаторный датчик силы работает следующим образом.

В ненагруженном состоянии с помощью переменного резистора 2 устанавливают нулевое значение ЭДС выхода датчика. При приложении измеряемого усилия к одной из короткоэамкнутых электропроводных рамок 12 или 13 рамка упруго деформируется и изменяет свое омическое сопротивление, что приводит к нарушению баланса токов и напряжений в трансформаторах 4 и

5 и к появлению на выходе датчика

ЭДС, величина которой функционально зависима от приложенного усилия и нри идентичности всех симметричных элементов измерительной схемы определяется из выражения где и вЂ” коэффициент трансформации

8 трансформатора 4;

F. вЂ” - ЭДС источника 1 питания;

M вЂ” число витков обмотки 6; числовитков

И вЂ” число витков обмотки 8;

К вЂ” сопротивление одного плеча

К переменного резистора 2;

R вЂ” омическое сопротивление короткозамкнутой электропроводной рамки 12 (13);

Ь R вЂ” изменение сопротивления рамки 12 (13) под действием измеряемой силы.

Применение предлагаемого датчика позволяет повысить точность измерения путем упрощения силовой цепи датчика.

1154563

Составитель А. Амаханов

Редактор А. Козориз Техред С.Легеза Корректор, М. Демчик