Электромагнитный датчик крутящего момента
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Оц 459696
O n m C V И Е"
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 13.02.73 (21) 1883025/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 05.02.75. Бюллетень № 5
Дата опубликования описания 20.03.75 (51) М. Кл. G 0113/10
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 531.781(088.8) по данам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Ю. Г. Брунштейн, Л. С. Ямпольский, А. Г. Карлов и А. Н. Шерешевский (71) Заявитель
Севастопольский приборостроительный институт (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования крутящего момента в электрический сигнал.
Известны электромагнитные датчики крутящего момента, содержащие упругий и чувствительный элементы и регистрирующий прибор.
Однако наличие потоков рассеяния в магнитной системе и биение зубчатых дисков чувствительного элемента снижают чувствительность и точность измерений датчика.
Целью изобретения является увеличение чувствительности, повышение точности измерений и упрощение конструкции датчика.
Эта цель достигается за счет того, что в предложенном датчике упругий элемент выполнен в виде валика с двухзаходной резьбой на его поверхности, а чувствительный элемент — в виде втулки, коаксиально охватывающей валик, с двумя участками резьбы на ее внутренней поверхности, в канавках которой уложены электрические обмотки.
На фиг. 1 показан датчик крутящего момента; на фиг. 2 — принципиальная схема включения обмоток датчика; на фиг. 3 — графики изменения электрических сигналов в обмотках датчика.
Датчик крутящего момента содержит упругий элемент, который выполнен в виде валика 1 из ферромагнитного материала с двухзаходной резьбой на поверхности, и чувствительного элемента в виде втулки 2, на внутренней поверхности которого выполнены два
5 участка аналогичной резьбы, в канавках которой уложены бифилярно электрические обмотки 3. Между внутренним диаметром резьбы втулки 2 и наружным диаметром резьбы валика 1 обеспечивается воздушный зазор.
10 Втулка 2 с обмотками 3 закреплена неподвижно, а валик 1 имеет возможность вращаться относительно втулки 2 на подшипниках 4.
Обмотки ыт и ыз соединены последователь15 но (фиг. 2) и подключены ко вторичной обмотке трансформатора Тр питания, имеющей средний вывод. Вторичные обмотки трансформатора и обмотки датчика момента образуют четырехплечий мост, в диагональ которого
20 включен измеритель тока А.
При отсутствии измеряемого крутящего момента в обмотках ыт и в датчика мгновенные значения токов 1ь и I равны между собой и поэтому в измерителе тока А резуль25 тирующий ток I равен нулю.
С появлением крутящего момента на валике последний скручивается, при этом изменяется относительное положение ниток резьбы валика относительно охватывающих уча30 стков резьбы втулки 2. Деформируемый ва459696
f 2
Фиг 1 иг
Техред А. Дроздова Корректор Е. Рогайлина
Редактор Л. Утехина
Заказ 637/7
Изд. № 375
Тираж 902
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2 лик 1 и участки резьбы втулки 2 с обмотками
3 образуют магнитную систему датчика. При скручивании валика 1 появляется разность между мгновенными значениями токов 1, и
lа из-за ассиметрии магнитной проводимости воздушных участков между нитками участков резьбы втулки и нитками резьбы валика.
При вращении валика токи в обмотках меняются по периодическому закону, поэтому результирующее значение 1 определяется фактически фазовым углом сдвига между одинаковыми значениями токов I и 1з, например их минимумами (см, фиг. 3), и пропорционально моменту кручения.
Предмет изобретения
Электромагнитный датчик крутящего момента, содержащий упругий и чувствительный
5 элементы и регистрирующий прибор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, повышения точности измерений при упрощении конструкции, в нем упругий элемент выполнен в виде валика с
10 двухзаходной резьбой на его поверхности, а чувствительный элемент — в виде втулки, коаксиально охватывающей валик, с двумя участками аналогичной резьбы на ее внутренней поверхности, в канавках которой уложеI5 ны электрические обмотки.