Цифровой динамометр

Цифровой динамометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

l9O626

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

1хл. 42k, 7/05

Заявлено 25.V l.1965 (№ 1015774/26-10) с присоединением заявки ¹

ЧП1х G 01/

УД К 531.781 (088.8 ) Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий ори Сосете Министров

СССР

Опхбликовано 29.Х11.1966. Вюллстснь ¹ 2

3,ата опубликования описания 15.! 1.! 967

Авт изоб

ЦИФРОВОЙ ДИНАМОМЕТР

Известны цифровые динамометры, содержащие датчик и блок питания. Датчик состоит из упругого элемента, выполненного в виде кольца с держателями индуктивностей, и электронной схемы на транзисторах, включающей перестраиваемый по частоте генератор, модулятор, фильтр и формирователь импульсов, выдающии сигнал на отсчетное цифровое устройство.

Предлагаемый динамометр отличается от известных тем, что для получения линейных зависимостей между частотой на выходе датчика и измеряемой механической величиной, в пем на держателях упругого элемента установлены две пары катушек индуктивности, включенных в частотно-зависимые избирательные цепи RI -генераторов и расположенных перпендикулярно относительно друг друга. При изменении измеряемой величины катушки одновременно перемещаются относительно начального зазора, в результате чего на отсчетное устройство поступает разностная частота обоих генераторов, пропорциональна» измеряемому усилию

На фиг. 1 показана структурная схема преобразователя динамометра с частотно-зависимой цепью, с частотно-независимой цепью и усилителем; на фиг. 2 — датчик; на фиг. 3— электрическая схема динамометра.

Преобразователь описываемого динамометр» представляет собой автоколебательную RLсистему (RL-генератор), состоящую из мостовой избирательной RL-цепи (сопротивления /, 2 и индуктивности 8, 4), обеспечивающей положительную обратную связь, и усилителя 6.

Нелинейное сопротивление 6 и сопротивление

7 образуют дополнительную цепь отрицательной обратной связи. Введением достаточно глубокой частотно-независимой отрицатель10 иой обратной связи повы.пается стабильность частоты генератора, а также стабильность амплитуды выходного напряжения. Последнее обеспечивается тем, что сопротивление 6, входящее в частотно-независимую ветвь отри15 нательной обратной связи, представляет сооой термистор, ограничивающий и стабилизирующий амплитуду еперируемых колебаний.

Частоту, на которой возможно возникновение автоколебаний в системе, можно опреде20 лить как частоту квазирезонанса частотно-зависимой RL-цепи. Частота квазнрезонапса частотно-зависимой цепи, т. е. частота, па которой выходное Ь .» и входное (/, напряжения

RL-цепи будут в фазе, определяется по коэф25 фициенту передачи этой цепи. При этом преие»брегают активным сопротивлением катушек индуктивности и считают выходное сопротивление усилителя пренебрежимо малым по сравнению со входным сопротивлением RI.—

30 цепи, и входное сопротивление усилителя

l90626 юг / много большим выходного сопротивления RLцепи.

Описываемый преобразователь конструирустся таким образом, чтобы изменение измеряемой величины приводило к одновременному и одинаковому изменению обеих пндукти«и остей. При одногременпом и одинаковоч изменении иидуктивностей 3 и 1, «ключеппы; в частотно-зависимую цепь Я1 -генератора, линейная функция измеряемой величины преоб- 1О разуется в частоту электрических колебаний.

На фиг. 2 показана конструкция датчика динамометра.

Датчик состоит из упругого элемента, выполненного в виде кольца В с двумя парами 11 перпендикулярно расположенных держателей

9 индуктивностей. На каждой паре держателей укреплены по два ферритовых сердечника 10 броневого типа с катушками индуктивностей. Соответствующие пары катушек 20 включены в частотно-зависимые цепи двух

К1 -генераторов, благодаря чему частота одного из них увеличивается, а другого умеш.шается. Для исключения влияния емкости соединительного кабеля на стабильность гене- 25 рируемой частоты оба К1 -генератора помещены в общий корпус 11 преобразователя.

Элементы преобразователя герметизированы от окружающей среды кожухом 12.

На фиг. 3 дана электрическая схема цепей 30 измерительного устройства динамометра. Она содержит два RL-генератора 18 и 14, включенных по дифференциальной схеме, модулятор 15, фильтр 1б нижних частот, формирователь 17 прямоугольных импульсов и блок пи- 35 тания 18.

Чувствительность динамометра устанавливается с помощью сдвоенных переменных сопротивлейий 19 и 20, величины которых при настройке изменяются так, чтобы их разность 40 оставалась неизменной. Установка «нуля» производится также сдвоенными переменными сопротивлениями 21 и 22, величины которых при настройке изменяются так, чтобы их сумма оставалась неизменной. Равенство частот обоих генераторов определяется по биениям прибором 23, включенным в выходную цепь модулятора.

Питание измерительного устройства динамометра осуществляется от сети переменного тока напряжением l27 или 220 в 50 гц.

Цифровое отсчетное устройство (на фиг. не показано) динамометра, также как и измерительное устройство, выполнено на полупроводниковых диодах и триодах и представляет собой цифровой частотомер с четырехзначным десятичным отсчетом и временем измерения, равным одной секунде.

Предмет изобретения

Цифровой динамометр, содержащий датчик, состоящий из упругого элемента, выполненного в «иде кольца с держателями индуктивностей, электронной схемы на транзисторах, включающей перестраиваемый по частоте генератор, модулятор, фильтр и формирователь импульсов, выдающий сигнал на отсчетное цифровое устройство, и блок питания, отличающийся тем, что, с целью получения линейной зависимости между частотой на выходе датчика и измеряемой механической величиной, например силой, на держателях упругого элемента установлены две пары катушек индуктивности, включенных в частотнозависимые избирательные цепи RL-генераторов и расположенных перпендикулярно относительно друг друга, которые при изменении измеряемой величины одновременно перемещаются относительно начального зазора, в результате чего на отсчетное устройство поступает разностная частота обоих генераторов, пропорциональная измеряемому усилию.