Устройство для измерения усилий Советский патент 1989 года по МПК G01L1/12 

Изобретение относится к измере-. нию усилий (давлений) с помощью маг- нитоупругих преобразователей и может быть использовано в прокатном производстве.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы в различных узловых точках устройства.

Устройство содержит магнитоупру- гий преобразователь 1 усилий с намагничивающей 2 и измерительной 3 обмотками, кварцевый генератор 4, делитель 5 частоты, счетчик 6 импульсов, реверсивный счетчик 7, блок 8 реверса, цифроаналоговьм преобразователь 9, источник 10 стабильного тока, блок П выборки-хранения, блок 12 формирования импульсов, блок 13 сравнения кодов, задатчик 14 кода, нормирующий усилитель I5 и измерительный блок 16.

Устройство работает следующим образом.

Последовательность импульсов, генерируемых кварцевым генератором 4, после деле ния делителем 5 частоты поступает на реверсивный счетчик 7 и на счетчик 6 импульсов, выполняющий функцию таймера.

Реверсивный (п-разрядный) счетчик 7 производит счет поступающих на его вход импульсов. Управление направлением счета осущести. ет блок 8 реверса по сигналу о достижении максимального (все 1) или минимального (все О)состояния реверсивного счетчика 7.

Цифровые выходы реверсивного счетчика 7 подключены к цифроанапоговому преобразователю 9, на выходе которого формируется переменное напряжение треугольной формы. Это напряжение поступает на вход источника 10 стабильного тока, осуществляющего питание обмотки 2 намагничивания магнито- упругого преобразователя 1 током треугольной формы стабилизированной ам плитуды и частоты (фиг. 2а).

ЭДС (t) (фиг.26), индуктируемая в измерительной обмотке 3 преобразователя 1, поступает на вход блока 11 выборки-хранения, на управляющий вход которого с выхода блока 12

309434

разрещения выборки (импульс считывания ).

Управление моментом выборки произ- - водит следующим образом. Импульс,

поступающий на счетчик 6 с блока 8 реверса (фиг. 2в), обнуляет счетчик 6, которьй начинает считать импульсы, поступающие с выхода делителя 5 часто 10 ты.

В блоке 13 сравнения кодов при совпадении кода, поступающего с выхода счетчика 6 (фиг. 2д), с кодом, приходящим от задатчика 14 (фиг. 2г),

15 вырабатывается сигнал, которьй подается на блок 12 формирования импульса.

На выходе блока 12 (фиг. 2е) формируется импульс разрешения выборки

20 нужной амплитуды и длительности. Этот импульс, поступая на управляющий вход устройства И выборки-хранения, дает разрешение на считывание и регистрацию мгновенного значения ЭДС измерительной

25 обмотки Е, t.

30

35

40

45

50

55

U( °f(ti) s момент времени ., определяемой кодом задатчика 14 кода. Это мгновенное значение Ёц,, сформированное на выходе устройства 11 выборки-хранения,остается неизменным до прихода следующего импульса разрешения выборки.

Нормирующий усипитель 15 компенсирует начальное значение измерительного сигнала и нормирует выходную характеристику устройства.

Считывание информации происходит один раз за период изменения напряжения возбуждения преобразователя 1.

При воздействии измеряемого усилия (давления) на магнитоупругий преобразователь изменяется магнитная проницаемость материала магнитопро- вода, потокосцепления измерительной обмотки и ЭДС, индуктируемая в ней. Соответственно меняется и мгновенное значение ЭДС, считываемой в момент f,.

Меняя с помощью задатчика 14 код, поступающий в блок 13 сравнения кодов, можно изменять момент считывания t мгновенного значения ЭДС измерительной обмотки, смещая считывающий импульс на участок зависимости (t,F), характеризующийся лучшей линейностью и стабильностью. Формула изобретения

Устройство для измерения усилий, содержащее магнитоупругий преобразо

Изобретение относится к измерению усилий (давлений) с помощью магнитоупругих преобразователей и может быть использовано в прокатном производстве. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет получения более линейной характеристики магнитоупругого датчика путем считывания значения амплитуды его сигнала в определенный, выбираемый период питающего тока. Устройство содержит магнитоупругий преобразователь усилий 1, намагничивающая обмотка 2 которого питается током треугольной формы от источника стабильного тока 10, управляемого сигналом с цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 9. Сигналы на ЦАП 9 формируются реверсивным счетчиком 7 и блоком реверса 8 из сигнала с выхода делителя 5 частоты кварцевого генератора 4. Сигнал с измерительной обмотки 3 датчика 1 поступает на устройство выборки-хранения (УВХ) 11, управляемое блоком формирования 12. Импульс на выходе блока 12 формируется в момент совпадения в блоке сравнения 13 кодов со счетчика импульсов 6 и задатчика кода 14. Момент выборки сигнала УВХ 11 в течение периода питающего тока определяется значением кода, установленным на задатчике кода 14. Значение амплитуды с выхода УВХ 11 поступает через нормирующий усилитель 15 на измерительный прибор 16. 2 ил.

формирования импульса приходит сигнал. ватель усилий с намагничивающей и

измерительными обмотками, кварцевый генератор, соедииеииый последовательно с делителем частоты, нормйрукг1ий усилитель и измерительный блок, о .т- личающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено счетчиком импульсов, реверсивным счетчиком, блоком реверса, цифроаналоговым преобразователем источником стабильного тока, блоком выборки-хранения, блоком формирования импульса, блоком сравнения кодов и эадатчиком кода, причем выход делителя частоты соединен с первыми входами счетчика импульсов и реверсивного счетчика, первый выход которого соединен с входом блока реверса, первый выход которого соединен с вторым

0943

10

15

входом реверсивного счетчика, второй выход которого через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и источник стабильного тока подключен к намагничивакнцей обмотке, второй выход блока реверса соединен с вторым входом счетчика импульсов, измерительная обмотка соединена с первым входом блока выборки- хранения, к второму входу которого через блок формирования импульсов подсоединен выход блока сравнения кодов, первый вход которого связан с выходом счетчика импульсов, а второй - с задатчиком кода, при этом выход блока выборки-хранения соединен через нормирующий усилитель с измерительным блоком.