Тензометрический преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ""679825

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнстическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080278 (21) 2577408/18-10 (51)М. Кл.2

G 01 Ь 1/22 с присоединением заявки Но

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 5,31.781 (088. 8) Опубликовано 15.0879. Бюллетень М З0

Дата опубликования описания 15.0879

В. И. ечук, Г. П. Таратухина, В. Е. Крючко и А.Ф.Очеретович (72) Авторы изобретения

Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (71) Заявитель (54 ) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения веса, усилия и других механических величин.

Известен силоиэмерительный датчик, в котором бесклеевые тензорезисторы сжатия и растяжения закреплены на стойках, расположенных по окружнос-" тям разных диаметров с двух сторон упругого элемента, выполненного в виде диска (1).

Этот датчик обладает недоетатком, заключающимся в том, что в нем тенэореэисторы сжатия и растяжения имеют разное реактивное сопротивление, что приводит к погрешности измерения при питании измерительного моста переменным током и нелинейности измерительной характеристики.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является тензометрический преобразователь, содержащий упругий элемент в виде пластины с силовоспринимающей частью и стойки для бесклеевых тензорезисторов сжатия и растяжения, расположенные с двух его сторон по окружностям одинаковых диаметров (2j .

В этом преобразователе реактивные 30 сопротивления тенэореэисторов одинаковые и точность его при питании переменным током больше.

Однако его измерительная характеристика также нелинейна. Это обусловлено тем, что бесклеевые тензорезисторы сжатия имеют меньшую, чем тен-. зореэисторы растяжения, область линейной деформации, и поэтому при одинаковой величине их относительных деформаций, что осуществляется в известном преобразователе, его характеристика в диапазоне измерения нелинейная.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет линеаризации характеристики преобразователя.

Цель достигается тем, что в предлагаемом преобразователе отношение расстояния от поверхности пластины до среднего витка тензореэистора сжатия к расстоянию от поверхности пластины до среднего витка тензореэистора растяжения выбрано в пределах

0,65-0,85.

На фиг. 1 представлен пример конструктивного выполнения тензометрического преобразователя, на фиг. 2 схема деформации тензорезисторов tlpH приложении измеряемого усилия.

679825

Формула изобретения

Составитель И.Панин

Техред Л. Алферова Корре ктор Q, Бил ак

Редактор И. (. )Убина

Заказ 4778/36 Тиоаж 1090 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб.,- д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная,4

Преобразователь (фиг. 1) состоит из упругой пластины 1 (силовоспринимающей частью 2, стоек 3, тензорезисторов сжатия 4 и тензорезисторов растяжения 5. На фиг. 2 обозначено: р — измеряемое усилие, Š— диаметр .окружности расположения стоек 3, — расстояние от поверхности пласс тины 1 до среднего витка тенэореэис торов сжатия 4, h p — расстояние QT поверхности пластины .1 до среднего витка тенэорезисторов растяжения 5, b.Е и аEР— величины, равные изменению радиуса средних виткоВ тензореэисторов сжатия и растяжения соответственно.

Тензорезисторы сжатия и растяже- (5 ния намотаны на стойках, расположенных с разных сторон упругого элемента по окружностям одинаковых диаметров и имеют одно и тоже число витков.

Тенэорезисторы сжатия 4 располо- 2р жены ближе к пластине 1, чем тенэоюезисторы растяжения 5.

Преобразователь работает следующим образом.

При приложении усилия р к силовоспринимающей части 2 пластина 1 прогибается, нижние стойки 3 расходятся, растягивая, намотанные на них, тенэореэисторы растяжения 5, верхние стойки 3 сближаются, уменьшая первоначальное натяжение размещенных на них тенэореэисторов сжатия 4. Тенэореэисторы растяжения 5 находятся на большем расстоянии от пластины 1, чем тензорезисторы сжатия 4. Поэтому при одном и том же угле отклонения стоек 3 деформация тензорезисторов сжатия 4 всегда будет меньше деформации тензореэисторов растяжения 5, т.е. ьЕС < аЕР.

Выходной сигнал датчика пропорцио- 40 нален сумме относительных деформаций тензорезисторов сжатия и растяжения.

Так как базы тензорезисторов (диаметры окружности I?) одинаковы, то отношение их относительных деформаций равно отношению расстояний их средних витков до поверхности пластины, т.е.

Поскольку линейный участок деформации тензореэисторов сжатия в 0,650,85 раз меньше, чем у тензорезисторов растяжения, то выбрав величину отношения Ьс:hp в пределах 0,65-0,85, можно обеспечить линейность измерительной характеристики преобразователя во всем диапазоне измерения и тем самым повысить точность измерения °

Тензометрический преобразователь, содержащий упругий элемент в виде пластины с силовоспринимающей частью и стойки для бесклеевых тенэорезисторов сжатия и растяжения, расположенные с двух его сторон по окружностям одинаковых диаметров, о т л и ч а ю шийся .тем, что, с целью повышения точности за счет линеаризации хаРактеристики преобразователя, в нем отношения расстояния от поверхности пластины до среднего витка тензорезистора сжатия к расстоянию от поверхности пластины до среднего витка тензорезистора растяжения выбрано в пределах 0,65-0,85.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9424025, кл. G 01 L 1/22, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР, 9322673, кл. G 01 Х 9/06, 1970 (прототип).