Устройство для измерения усилий

Устройство для измерения усилий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерению усилий (давлений) с помощью магнитоупругих преобразователей и может быть использовано в прокатном производстве. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет получения более линейной характеристики магнитоупругого датчика путем считывания значения амплитуды его сигнала в определенный, выбираемый период питающего тока. Устройство содержит магнитоупругий преобразователь усилий 1, намагничивающая обмотка 2 которого питается током треугольной формы от источника стабильного тока 10, управляемого сигналом с цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 9. Сигналы на ЦАП 9 формируются реверсивным счетчиком 7 и блоком реверса 8 из сигнала с выхода делителя 5 частоты кварцевого генератора 4. Сигнал с измерительной обмотки 3 датчика 1 поступает на устройство выборки-хранения (УВХ) 11, управляемое блоком формирования 12. Импульс на выходе блока 12 формируется в момент совпадения в блоке сравнения 13 кодов со счетчика импульсов 6 и задатчика кода 14. Момент выборки сигнала УВХ 11 в течение периода питающего тока определяется значением кода, установленным на задатчике кода 14. Значение амплитуды с выхода УВХ 11 поступает через нормирующий усилитель 15 на измерительный прибор 16. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) (5(1 4 С 01 L 1 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4278005/24-10 (22) 08.06.87 (46) 23.12.89. Бюл. h 47 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) В.С.Багнюк, 3.В.Голован, В.И.Кокореко, В.А.Дейнега и Н.С.Рубан (53) 531.781(088.8) (56) Гуманюк N.H. Магнитоупругие силоизмерители. — Киев: Техника, 1981, с. 157.

Авторское свидетельство СССР

1(- 1195198, кл. G 01 1 1/12, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ (57) Изобретение относится к измерению усилий (давлений) с помощью магнитоупругих преобразователей и может быть использовано в прокатном производстве. Целью изобретения является повыщение точности измерения за счет получения более линейной характеристики магнитоупругого датчика путем считывания значения амплитуды его сигнала в определенный, выбираемый

2 период питающего тока. Устройство содержит магнитоупругий преобразователь усилий 1, намагничивающая обмотка 2 которого питается токойтреугольной формы от источника стабильного тока 10 управляемого сигналом с цифроаналогового преобразователя (ЦАП)

9. Сигналы на ЦАП 9 формируются реверсивным счетчиком 7 и блоком реверса 8 из сигнала с выхода делителя 5 частоты кварцевого генератора 4. Сигнал с измерительной обмотки 3 датчика поступает на устройство выборкихранения (УВХ) 11, управляемое блоком формирования 12. Импульс на выходе блока 12 формируется в момент совпадения в блоке сравнения 13 кодов со счетчика импульсов 6 и задатчика кода 14. Момент выборки сигнала УВХ

11 в течение периода питающего тока определяется значением кода, установ= ленным на задатчике кода 14. Значение амплитуды с выхода УВХ 11 поступает через нормирующий усилитель 15 на измерительный прибор 16. 2 ил.

1530943

Изобретение относится к измере-. нию усилий (давлений) с помощью маг- . нитоупругих преобразователей и может быть использовано в прокатном произ5 водстве.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг, 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы в различных узловых точках устройства.

Устройство содержит магнитоупругий преобразователь 1 усилий с намагничивающей 2 и измерительной 3 об1 мотками, кварцевый генератор 4, делитель 5 частоты, счетчик 6 импульсов, реверсивный счетчик 7, блок 8 реверса, цифроаналоговый преобразователь 9, источник 10 стабильного тока, блок 11 выборки-хранения, блок 12 формирования импульсов, блок 13 сравнения кодов, задатчик 14 кода, нормирующий усилитель 15 и измерительный блок 16. 25

Устройство работает следующим образом.

Последовательность импульсов, генерируемых кварцевым генератором 4, после деления делителем 5 частоты поступает на реверсивный счетчик 7 и на счетчик 6 импульсов, выполняющий функцию таймера.

Реверсивный (и-разрядный) счетчик

7 производит счет поступающих на его вход импульсог-. 5 аравление направлен

35 нием счета осущести. т блок 8 реверса по сигналу о достижении максимального (все "1") или минимального (все "0")состояния реверсивного счет40 чика 7.

Цифровые выходы реверсивного счетчика 7 подключены к цифроаналоговому преобразователю 9, на выходе которо- 45 го формируется пер"менное напряжение треугольной формы. Это напряжение поступает на вход источника 10 стабильного тока, осуществляющего питание обмотки 2 намагничивания магнито- 50 упругого преобразователя 1 током треугольной формы стабилизированной амплитуды и частоты (фиг. 2а).

ЭДС E„ a(t) (фиг.2б), индуктируемая в измерительной обмотке 3 преобразователя 1, поступает на вход блока 11 выборки-хранения, на управляющий вход которого с выхода блока 12 формирования импульса приходит сигнал, разрешения выборки (импульс считывания).

Управление моментом выборки производит следующим образом. Импульс, поступающий на счетчик 6 с блока 8 реверса (фиг. 2в), обнуляет счетчик 6, который начинает считать импульсы, поступающие с выхода делителя 5 частоты.

В блоке 13 сравнения кодов при совпадении кода, поступающего с выхода счетчика 6 (фиг. 2д), с кодом, приходящим от эадатчика 14 (фиг ° 2г), вырабатывается сигнал, который подается на блок 12 формирования импульса.

На выходе блока 12 (фиг. 2е) формируется импульс разрешения выборки нужной амплитуды и длительности. Этот импульс, поступая на управляющий вход устройства 11 выборки-хранения, дает разрешение на считывание и регистрацию мгновенного значения ЭДС измерительной обмотки E„, =f(t;) в момент времени

t; определяемой кодом задатчика 14 кода. Это мгновенное значение Ец,, сформированное на выходе устройства

11 выборки-хранения, остается неизменным до прихода следующего импульса разрешения выборки.

Нормирующий усилитель 15 компенсирует начальное значение измерительного сигнала и нормирует выходную характеристику устройства, Считывание информации происходит один раз за период изменения напряжения возбуждения преобразователя 1.

При воздействии измеряемого усилия (давления) на магнитоупругий преобразователь изменяется магнитная проницаемость материала магнитопровода, потокосцепления измерительной обмотки и ЭДС, индуктируемая в ней.

Соответственно меняется и мгновенное значение ЭДС, считываемой в момент t;.

Меняя с помощью задатчика 14 код, поступающий в блок 13 сравнения кодов, можно изменять момент считывания t мгновенного значения ЭДС измерительной обмотки, смещая считывающий импульс на участок зависимости

Е„Ef(t,F), характеризующийся лучшей лйнейностью и стабильностью. формула изобретения

Устройство для измерения усилий, содержащее магнитоупругий преобразователь усилий с намагничивающей и

2 tt.. р0 ц..03

1. И

0... О!

О" 00 е

Фиг. 2

Составитель А.Альшаев

Редактор Н.Бобкова Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Заказ 7944/42 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

1530 измерительными обмотками, кварцевый генератор, соединенный последовательно с делителем частоты, нормируищий усилитель н измерительный блок, о .тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено счетчиком импульсов, реверсивным счетчиком, блоком реверса, цифроаналоговым преобразователем, источником стабильного тока, блоком выборки-хранения, блоком формирования импульса, блоком сравнения кодов и эадатчиком кода, причем выход делителя частоты соединен с первыми входами счетчика импульсов и реверсивного счетчика, первый выход которого соединен с входом блока реверса, первый выход которого соединен с вторым

943

6 входом реверсивного счетчика, второй выход которого через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и источник стабильного

I тока подключен к намагничивающей обмотке, второй выход блока реверса соединен с вторым входом счетчика ив пульсов, измерительная обмотка сое10 динена с первым входом блока выборкихранения, к второму входу которого через блок формирования импульсов подсоединен выход блока сравнения кодов, первый вход которого связан с выходом счетчика импульсов, а второй — с эадатчиком кода, при этом выход блока выборки-хранения соединен через нормирующий усилитель с измери- тельным блоком.