Тензометрический преобразователь для анализатора гармоник Советский патент 1993 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для использования в устройствах для анализа гармоник спектра периодического сигнала.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона работы за счет регулирования жесткости балок с тензомостами.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где изображены: на фиг. 1 - конструкция тензометрического преобразователя анализатора гармоник, общий вид; на

фиг. 2 и 3 - взаимно противоположные стороны первого и второго модулирующих дисков, на фиг. 4 - балка с тензомостом, продольный разрез (фрагмент), на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 4.

Тензометрический преобразователь для анализатора гармоник состоит из основания 1, трех идентичных гибких балок (упругих пластин) 2, 3 и 4 с тензомостами, двух модулирующих дисков 5 и 6, двух сателлитов 7 и 8 с общим водилом 9, фазосчетной шкалы 10, цилиндрического кожуха 11 и нониусного указателя 12. Гибкая балка 4 укVJ

ю

00

XI

Ю Ю

репленл на штанге 13. первый диск 5 жестко связан с валом 14 привода. На противоположной стороне первого диска 5 выполнен замкнутый паз 15 (фиг. 2) с профилем основной гармоники (п 1) в полярных координатах На противоположной стороне второго диска б выполнены концентричные пазы 16 (фиг. 3) с профилями синфазных функций высших гармоник, в частности второй (п 2) и третьей (п 3).

В каждой балке 2-4 с тензомостами, образованными тензорезисторами 17, вы- полнена (см.фиг. 4 с примером для балки 4) пр дольная полость 18, которая заполнена электровязкой жидкостью 19. На противо- рэсположенных стенках внутри полости 18, ориентированных вдоль поверхности, в частности, балки 4, через соответствующие прокладки 20 из диэлектрического материала укреплены два параллельных электрода 21 и 22. Электроды 21 и 22 в полостях 18 всех балок 2-4 с тензомостами подключены параллельно к регулируемому источнику 23 постоянного напряжения,

Тензометрический преобразователь для анализатора гармоник работает следующим образом.

При подаче от регулируемого источника 23 постоянного напряжения на электроды 21 и 22 в полости 18 каждой из балок 2-4 . наводится электростатическое поле, от величины на.пряженности которого зависит степень вязкости находящейся так электровязкой жидкости 19/Общая упругость отдельной балки 2-4 в районе ее полости 18 слагается из соответствующих постоянной жесткости стенок и вязкости среды в указанной полости, подлежащей нужному изменению, исходя из условия получения оптимальной тензочувствительности тен- зомостов, образованных тензорезисторами 17, при данной частоте работы устройства.

Вращательное движение с угловой ско- ростью О), синхронизированной с частотой воздействия на объект исследования, сооб- щггет вал 14 привода дисков 5 и 6, что приводит к соответствующим колебаниям гибких балок 2 и 3 по синусоидальному и косинусоидальному законам основной гармоники, а балки 4 - по закону высшей гармоники, выбор которой производится размещением ее свободного конца в одном из пазов 16 диска б с профилем функции требуемого высшего порядка, для чего штанга 13 отсоединяется от основания 1, .гибкая балка 4 перемещается вдоль нее в

нужное положение и там фиксируется, а затем штанга 13 устанавливается на место.

Путем поворота водила 9 сателлитов 7 и 8 задается угловое смещение диска б относительно диска 5 и, тем самым, любое промежуточное значение угла фазового сдвига между составляющими основной и высших гармоник в пределах 0-360°, отсчитываемое по взаимному расположению шкалы 10 и

нониусного указателя 12.

Тензомосты гибких балок 2, 3 и 4 подключаются к источнику анализируемого сигнала, а их выходные диагонали соединены с соответствующими измерительными приборами. В результате измеряются гармонические составляющие анализируемого сигнала.

Таким образом, предлагаемому тензо- метрическому преобразователю для анализатора гармоник присущ сравнительно широкий частотный диапазон работы за счет возможности регулирования жесткости гибких балок с тензомостами.

Формула изобретения

Тензометрический преобразователь для анализатора гармоник, содержащий корпус с закрепленными на нем гибкими балками с тензомостами, две из которых расположены параллельно вдоль оси привода, сдвинуты первая относительно второй на угол 90. и связаны с первым модулирующим диском, а третья гибкая балка укреплена на перемещающейся штанге и связана с вторым модулирующим диском, а также фазосчетную шкалу с нониусным указателем, один конец каждой гибкой балки жестко укреплен на корпусе, а другой снабжен наконечником, причем наконечники первых двух балок размещены в пазах первого диска с

профилем пазов основной гармоники в полярных координатах, а наконечник третьей балки размещен в пазу второго модулирующего диска с концентричными синфазными профилями высших гармоник в полярных

координатах, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона измерений за счет изменения жесткости балок с тензомостами. в каждой балке с тензомостами выполнена продольная полость,

которая заполнена электровязкой жидкостью, а на ее противоположных стенках, ориентированных вдоль поверхности балок. через соответствующие прокладки из диэлектрического материала укреплены два параллельных электрода, при этом электроды в полостях всех балок с тензомостами подключены параллельно к регулируемому источнику постоянного напряжения.

Фиг. 2.

Фиг. Д

-. (

,, .-, . х , Л ; , , i i i /-и л/ / s s v ,/////„ r/,

га

Я

JL

т ч«ч1 - Чч -№ 1-ш ГТТТЧ 7|Г1Т ТТТТ7 9 У У XL V У.УУЧ/ч/ЧХ X X X У X X X

i /-и ,

Я

JL

|Г1Т ТТТТ7 9 X У X X X

Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначается для использования в устройствах для анализа гармоник спектра периодического сигнала. Устройство состоит из основания, трех идентичных гибких балок (упругих пластин), с тензомостами, двух модулирующих дисков, двух сателлитов с общим водилом, фа- зосчетной шкалы, цилиндрического кожуха и нониусного указателя. Гибкая балка укреплена на штанге. Первый диск жестко связан с валом привода. На противоположной стороне первого диска выполнен замкнутый паз с профилем основной гармоники (п 1) в полярных координатах. На противоположной стороне второго диска 6 выполнены концентричные пазы с профилями синфазных функций высших гармоник, в частности, второй (п 2) и третьей (п 3). В каждой балке с тензомостами, образованными тензомостами, выполнена продольная полость, которая заполнена электровязкой жидкостью. На противоположных стенках внутри полости, ориентированных вдоль поверхности, в частности, балки, через соответствующие прокладки из диэлектрического материала укреплены два параллельных электрода. Электроды в полостях всех балок с тензомостами подключены параллельно к регулируемому источнику постоянного напряжения. Конструктивное выполнение балок с заполнением электровязкой жидкостью позволяет расширить частотный диапазон измерения. 5 ил, ел С