Устройство для измерения усилий

Устройство для измерения усилий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«

" - -: :.сна®

1 (Ф jg5 3Яч„11, Н « Я

И АВТОРСЫО 4 СВМДаИПзСХВУ :оюз ««оввтск у. (оц«иапистим&схих

««Я»fl t5Р«чн (61) Дополнительное к яви. свил-ву (5i) М, Кл, 5O1L иЫ (221 в явлвио 3 1. 1 2. 74 (,",1) 2С8 9 75 9/ 18-1О

° с присоедниаиивм ввявкн _#_.

ГОгудВ1стБ2нпВц ки!«гтВТ йННТЬ Мнннстм 6Ю по далай нобретеинй

К ВТ««н«:ТНЙ (23) П зис„ 1итв: ! (43) ОпубликовйнЖ5,О5. 76. Бюгтльтеиь г17.

1. ((45) Дата Опубгтнковзния Описаний 31.05.76 (53) УДК

531, 81 (О88.8),) Д /у ар;«цов «» g Ц Кгтику,,««т«н (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М, И. Калинина (71) Заявитель (5л) УС1РОЙС 1 ВО ДЛД ИУ,1РРВИИД

УСИЛИЙ

Изобретение относится к области силоизмерительной техники.

Известны устройства для измерения усилий, содержашие источник света, подключенный к гечератору переменного тока,поляризатор, фотоупругий элемент, полупрозрачную пластину, два оптически связаннь-х с ней канала, первый из которых состоит иэ анализатора и фотодетекторов, а втОООй — из четвертьволновой пластинки, анализатора и фо- 1а тодетекторов, и измерительную схему.

Однако точность работы таких устройств недостаточна.

В предложенном устройстве этот недоста- 1,, ток устранеч за счет того, что измерит льная схема выполнена в Виде фазосдвигаюшей цепочки операционного усилителя и фазометра. При этом фотодетекторы первого канала через ОперациО1п1ый усилитель, а фотодекторь второго канала через фазосдвигаюшую цепочку и Операпионный усилитель подключены к Одному из Входов фазОМЕТРа, ДР«ГОЙ ВХОД КOTOРОГО COLtДИНЕН С ГЕ нератором пег.-.:манного тока. Я

На чертеже представлена схема устройства для изл|ерения усилий.

Устройство состоит из генератора гармо» нических колебаний 1, светоизлучаюшего диода 2, поляризатора 3, фотоупругого эле мента 4, полупрозрачного зеркала 5 и двухканальной системы„один из которых соцержит бианализатор 6 и фотоприемное устройство с дифференциально соединенными фотодетекторами 7 и 8, а другой — четверть волновую пластину 9, бианализатор 1О и фотоприемное устройство с дифференциально соединенными фотодетекторами 11и 12.

Выход фотоприелжого устройства первого канала подключен к одному и" входов oheрацис1жого усилителя 13. а выход фотоприемного устройства второго канала через фазосдвигающую цепь 14 — Ko второму входу усилителя 1 3. Вы ход усилителя 1 3 подключ н к одному яз входов цифрового фазометра 15, к другому входу которого подключен Выход генератора 1

> стрОйстВО рабОтает следуюи1им Об «аЗОМ.

Генератор Х модулирует световой поток светоиэлучаюп его диода 2 по закону

И) l жмых, где le - амплитудное значение ингенсивности cse e

Ш - угловая частота модуляции.

На выходе фотодетекторов 7, 8 и 11, 12 возникают напряжения, U * U, ñ îÂ Ì „зЖ с А „

U =U,ìè Äыию1, где g чувствительность фотоупругого элемента.

Напряжение У преобразуется с помощью фаэосдвигающей пепи 14 (фаза колебаний о 3Г изменяется на 9О ) s напряжение U<

U У,ыи Г„cosset,.

На выходе операционного усилителя 13, который работает либо в режиме сложения, либо в режиме вычитания входных сигна1 лов U U g > имеет место напряжение фс " к гх у где U - амплитудное значение напряжения на выходе усилителя 13.

Напряжение U сравнивается по фазе с напряжением Up генератора 1 в цифровом фазометре 15.

Показания фазометра 15 пропорпиональны измеряемой силе.

Благодаря выполнению измерительной схемы в виде фаэосдвигающей пег чки, операционного усилителя и фазометра снижается влияние нестабильности источника света и фогодетекторов на результат измерений.

Ю

Формула изобретения

Устройство для измерения усилий, содержащее источник света, подключенный и генератору переменного тока, поляризатор, I6 фотоупругий элемент, полупрозрачную пластину два оптически связанных с ней кана1 ла, первый иэ которых состоит из анализатора и фотодетекторов, а второй из четвергьволновой пластинки, анализатора и фотодетек3I торов, и измерительную схему, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, йзмерительная схема выполнена в виде фазосдвигающей цепочки, операционного усилителя и фазометра, при этом фотодетекщ торы первого канала через операционный усилитель, а фотодетекторы второго канала через фазосдвигающую цепочку и операционный усилитель подключены к одному иэ входов фазометра, другой вход которого соединен с генератором переменного тока, ->13278

Составитель В, Моргунов

l едактор Л. утехина Техред Х. Левицкая Корректор С. Бочдижар

Заказ -1950 Тираж 1О29 Подписное

ПП IHlllt Государственного ко . итета Совета Министров СССР ло делам изобретений и откр: тий l 2О35, Москва, Ж-35, Раушскаи наб, Q. 1/5 4>;.л:«л Гц ГП "Патент, г. ужгород, ул. Пр1 ктиа:i, 4