Пьезогенераторный способ измерения усилия Советский патент 1987 года по МПК G01L1/16 G01L9/08 

1

Изобретение относится к способу измерения силы, давления в твердых, жидких и газообразных средах и предназначено пpeи fyщecтвeннo для использования в системах с пьезоэлектрическими преобразователями.

Целью изобретения является повышение точности путем уменьшения влияни соединительной линии.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство состоит из пьезоэлемен- та 1, регистрирующей обмотки 2, неподвижного основания 3, передающего усилие полюсного магнитопровода 4, диэлектрического каркаса 5 регистрирующей обмотки, кабельной линии 6 системы измерения.

Способ измерения заключается в том, что при воздействии на чувствительный пьезоэлемент (пьезокерлмику) на ее токосъемных гранях появляется заряд, прямо пропорциональный приложенному давлению. Данный заряд вызывает появление электрического поля с напряженностью Е, зависящей от деформации и пьезомодуля d,, используемой пьезокерамики ().

Напряженность в любой точке регистрирующей обмотки можно найти из выражения

Е

211 Р„ R

заряд;

коэффициент 3,14; относительная диэлектрическая проницаемость; электрическая постоянная; расстояние от центра пьезо- элемента до точки наблюде- дения.

из напряженности можно опЭДС - е, наводимую в реги

1J4H6692

стрирующей (одновитковой или много- витковой) обмотке.

Если провод 1 находится в изменяющемся однородном электрическом поле, то

5

е B1V

где В - индукция электрического поля; 1 - длина проводника;

V - скорость изменения электрического поля. Для замкнутого контура

е Edl | (V X B)dl -d9/dt.

Если контур состоит из V витков (катушка), каждьш из которых пронизывается одним и тем же потоком Ф , то наводимая ЭДС в w раз больше:

wmEdl W

(V X B)dl -V

ОТИспользование предлагаемого пьезо- генераторного способа измерения усилия дает воз 1ожность получить мощный выходной сигнал, не зависящий от емкости и сопротивления изоляции соединительной линии системы измерения.

Формула изобретения

Иьезогенераторный способ измерения усилия, зaключaюшJ йcя в преобра- зоваьши механической энергии пьезо- элемента в электрический сигнал и передаче его по соединительной линии на вход усилительно-регистрирующего устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения влияния соединительной линии, преобразование механической энергии осуществляют путем преобразования электрического поля заряда пьезоэлемента в ЭДС. индукции обмоткой, помещенной в поле этого заряда.

Изобретение предназначено для использования в системах с пьезоэлектрическими преобразователями. Цель изобретения - повьоаение точности за счет уменьшения влияния соединительной линии. При воздействии на чувствительный пьезоэлемент на его токо- съемных гранях появляется заряд, прямо пропорциональный приложенному давлению. Данный заряд вызывает появление электрического поля с напряженностью, зависящей от деформации и пьезомодуля используемой пьезокерами- ки. Использование пьезогенераторного способа измерения силы дает возможность получить мощный выходной сигнал, не зависящий от емкости и сопротивления изоляции соединительной линии системы измерения. 1 ил. оо 4 00 О) О5 со