Устройство для измерения моментов

Устройство для измерения моментов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОюз Советских

Сециалистичестенк

Республик (6!) Дополнительное к вет. санд-ву (22) Звяалемо210377 (21) 2464991/18-10 с присоединением эвявкн Йо (23) Приоритет (51)М. Кл.

6 01 1. 3/00

Государственный коннтет

СССР по дмаи нморетеннй н открытнй (53) УДК 624,132, ° 3 (088.8) Опубликовано 05.0 8.79 Ьюллетень ИУ 29

Дата опублнковвиня описания 080879 (72) Авторы изобретения

P.В, Александров, В.И. Моргунов и Л,Н, Орлов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано при разработке измерителей микромоментов компенсационного типа, Известны устройства для измерения моментов, содержащие подвижную часть, установленную в подвесе, и датчик углового положения подвижной части (1), Эти известные устройства не обеспечивают достаточной точности и чувствительности. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения .моментов, содержащее подвижную часть, 15 установленную в подвесе, датчик углового положения подвижной части, усилитель обратной связи и моментный датчик гальванометрического типа (2), Однако, имея необходимую чувствительность, известное устройство не обеспечивает требуемой точности из-за погрешности, обусловленной квадратичной н елин ейн остью статичес.кой характеристики, Отмеченная нели- 25 нейность определяется эффектом раз» магничивания магнита моментного датчика током его обмотки.

Цель изобретения заключается в

1 повышении точности. В предложенном 30 устройстве зто достигается тем, что в него введен блок регулировки коэффициента усиления усилителя, реализующий соотнсыение к=к к"

К р. дь где К - коэффициент усиления усилит ел я;

К „„- коэффициент преобразования моментного датчика;

К - коэффициент нелинейности р. моментного датчика, определяемый эффектом размагничивания;

К - коэффициент преобразования датчика угла, На фиг, 1 схематически изображено предложенное устройство; на фиг,2 — разрез по A-A н а ф и г, l.

Устройство состоит иэ корпуса 1, подвижной части, включающей натяжной груз 2 и обмотку 3 моментного датчика гальванометрического типа, нитевидного подвеса 4, датчика 5 углового положения подвижной части, усилителя 6 обратной связи, токоподводов 7, постоянного магнита 8, магнитопровода 9 моментного датчика и

Формул а из обрет ени я

35 где К

40 К„, К

45 блока 10 для регулировки коэффициента усиления усилителя 6.

Под действием измеряемого момента М подвижная часть поворачивается, вызывая появление сигнала с датчика 5 в виде постоянного тока, который через усилитель 6 обратной связи и токопроводы 7 поступает в обмотку 3 моментного датчика, компеи сируя действие измеряемого момента.

Выходным сигналом устройства является ток, проходящий по обмотке моментного датчика.

Статическая характеристика уст" ройства (т.е. зависимость его выходного сигнала от измеряемого момента) при достаточно высоком коэффициенте усиления усилителя 6, обеспечивающем практически нулевой провис обмотки 3 подвижной части (изменение углового положения рамки, пропорциональное измеряемому момен— ту), имеет нелинейный характер. Нели н ейн ост ь характеристики обусл овл ена эффектом размагничивания поля Нм магнита 8 (см. Фиг, 2), составляющей

Н, поля Н> рамки, создаваемым в ней током обратной связи. При этом эффект размагничивания вызывает появление квадратичной нелинейности моментного датчика. Квадратичная нелинейность зависит от углового отклонения с4 обмотки 3 от линии полюсов магнита 8 и может быть скомпенсирована квадратичной нелинейностью моментного датчика, обусловленной провисом обмотки под действием измеряемого момента. Провис обмотки, который пропорционален измеряемому моменту, изменяет коэффициент преобразования моментного датчика гальванометрического типа по закону, соответ ст вующему з акону распределения напряженности магнитного поля в зазоре магнитной системы, состоящей иэ магнита 8 и магнитопровода 9, а именно, по закону косинуса, вызывая тем саьым появление квадратичной нелинейности характеристики моментного датчика. Установлено, что знак последней противоположен знаку нелинейности от эффекта размагничивания, Полная взаимная компенсация укаэанных составляющих нелинейности моментного датчика может быть обеспечена путем подбора надлежащего провиса с помощью введения в устройство блока 10 для

8350 4 регулировки коэффициента усиления усилителя 6, исходя из соотношения у "ц.

К кр. Кду где К - коэффициент усиления уси5 лителя;

К„- коэффициент преобразования моментного датчика;

К - коэффициент нелинейности

Р моментного датчика, определяемый эффектом размагничи вани я;

К - коэффициент преобразоваД.9. ния датчика угла.

B результате введения этой регулировки коэффициента усиления усилителя снижается погрешность пропорциональности устройства и тем саьым повышается его точность.

Устройство для измерения моментов, содержащее подвижную часть, установленную в подвесе, датчик углового положения подвижной части, усилитель обратной связи с регулировкой коэффициента усиления и моментный датчик гальванометрического типа, о тличающеес я тем, что, с

30 целью повышения точности, регулировка коэффициента усиления усилителя осущест элен а блоком, реализующим соотнсшение коэффициент усиления усилителя; коэффици ент пре обра зования моментнol о датчика f к оэ ффици ент н елин ейн ости моментного датчика, определяеьий эффектом развинчивания; коэффициент преобразования датчика угла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 2893315, кл . 8 01 L 3/00, 1969.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 356494, кл. 0 01 ). 3/00, 1971.

678350Фиг.f

Фиг.2

Заказ 4546/31 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-33 Ра шскак нас, 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул ° Проектная, 4

Сост авит ел ь И. П on ов

Ревакто Л Тю нна Тех е И.вст ош Ko ðåêòîð Н. CrpJI