Чувствительный элемент магнитоупругого преобразователя усилий Советский патент 1989 года по МПК G01L1/12 

ФиеЛ

1147

Изобретение относится к силоиз- мерительной технике и может быть использовано в магнитоупругих преобразователях для преобразования усилий в электрический сигнал.

Цель изобретения - повышение точности измерения усилий.

На фиг. 1 приведена конструкция чувствительного элемента;, на фиг.2 - схема включения его обмоток.

Чувствительный элемент содержит вертикальный 1 и горизонтальный 2 П-образные магнитопроводы и перемычку 3 в виде крестообразного магнито- провода с вертикальным стержнем 4-. На П-образных магнитопроводах расположены обмотки 5-8. П-образные маг нитопроводы 1 и 2 расположены по разные стороны от перемычки 3 во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем П-образный магнитопровод 1 замыкает вертикальный стержень 4, ось которого совпадает с осью передачи измеряемого усилия F. Отношение длины замыкающей части вертикального стержня 1 и ее толщины t выбрано из условия

мычкой 3, определяются числом витков обмоток и магнитными сопротивлениями участков контуров. Так как числа витков обмоток обоих контуров равны, П-образные магнитопроводы геометрически одинаковы, а магнитная проницаемость монолитного материала перемычки при отсутствии механических напряжений одинакова в продольном и поперечном направлениях, то токи в обмотках и падения напряжений на них равны, а следовательно, измерительный мост сбалансирован и напряжение в измерительной диагонали моста равно нулю.

При нагружении вертикального стержня 4 его магнитная проницаемост в продольном направлении уменьшается а в поперечном увеличивается. Это приводит к увеличению магнитного сопротивления участка цепи магнито- провода 1 и уменьшению магнитного сопротивления участка цепи магнито- провода 2, разбалансу моста и появлению напряжения в измерительной диагонали, пропорционального приложенному усилию.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения усилий. На двух П-образных магнитопроводах 1 и 2, замкнутых крестообразной перемычкой 3, расположены обмотки 5,6,7 и 8, включенные в соответствующие плечи измерительного моста, который при отсутствии измеряемого усилия находится в сбалансированном состоянии. Измеряемое усилие, действующее вдоль стержня 4 крестообразной перемычки 3, приводит к разбалансу измерительного моста и появлению на измерительной диагонали напряжения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

§„ SB

где S - магнитоупругая чувствительность материала перемычки поперек линии действия изме ряемого усилия; S - магнитоупругая чувствительD

ность материала перемычки вдоль линии действия измеряемого усилия.

Обмотки 5-8 (фиг. 2) имеют одинаковое число витков и включены в плечи- измерительного моста, причем обмотки 5 и 6 размещены на вертикальном магн топроводе 1, а обмотки 7 и 8 - на горизонтальном магнитопро- воде 2. Каждая из пары обмоток включена в противоположные плечи моста. К одной из диагоналей моста подключен источник переменного напряжения, к другой - измерительный прибор 9 - вольтметр переменного тока.

Чувствительный элемент работает следующим образом.

Магнитные потоки, а следователь- но, и токи в обмотках обоих магнитных контуров, образованных П-образны ми магнитопроводами 1 и 2 и пере

ЗОФ-ормула изобретения

,-

о

0

r

Фие.2