МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК УСИЛИЙ Советский патент 1969 года по МПК G01L1/12 

Известные магнитоупругие датчики усилий, содержащие чувствительный и компенсационный элементы в виде одинаковых полых цилиндров, обмотки возбуждения и измерительные обмотки, соединенные по диффереициально-трансформаторной схеме, не позволяют повысить точность измерения.

Предлагаемый датчик отличается от известных тем, что чувствительный и компенсационный элементы снабжены кольцевыми проточками, не охваченными полюсами магнитопровода, причем кольцевые проточки чувствительного и компенсационного элементов расположены у одного со стороиы внутренней, а у другого со стороны наружной поверхностей.

На фиг. 1 приведена конструкция датчика с ненагружаемым компенсационным элементом, на фиг. 2 - датчик, в котором чувствительный и компенсационный элементы воспринимают одинаковые усилия и имеют различные диаметры кольцевых проточек d и d.

Датчик состоит из цилиндрического чувствительного элемента / с кольцевыми проточками диаметром d, компенсационного элемента 2, расположенного внутри опоры 3, и соосных с ними магнитопроводов 4 с размещенными между их полюсами цилиндрическими обмотками возбуждения и измерительными обмотками.

соединенные последовательно, при их подключении к источнику переменного тока создают внутри чувствительного / и компенсационного 2 элементов магнитные потоки Oi и Ф2, пронизывающие из-за поверхностного эффекта только часть их поперечного сечеиия.

Эти магнитные потоки замыкаются через магнитопроводы 4 и при отсутствии измеряемого усилия индуктируют Б измерительных

обмотках равные э. д. с. Поскольку обмотки соединены последовательно и встречно, результирующее выходное напряжение равно 0. В датчике (см. фиг. 1) измеряемое усилие Р приложено к торцам только чувствительного элемента 1, а компенсационный элемент 2 остается ненагруженным, поскольку усилие передается через опору 5. Поэтому при действии измеряемого усилия магнитные потоки Ф1 и Фг изменяются на различную величину

и возникает выходное напряжение датчика, являющееся функцией измеряемого усилия. Для линеаризации указанной функциональной зависимости чувствительный элемент имеет кольцевые проточки диаметром d, позволяющие перераспределить механические напряжения в его поперечном сечении и обеспечить в зоне, пронизываемой магнитным потоком, оптимальное значение механического напряжения при заданном максимальном изВ датчике (см. фиг. 2) измеряемое усилие приложено к торцам чувствительного и компенсационного элементов, имеющих различные диаметры кольцевых проточек dj и 2. Поэтому при действии измеряемого усилия механические напряжения в зонах чувствительного и компенсационного элементов, пронизываемых магнитными потоками Фх и Ф2, а следовательно, и сами.потоки изменяются на различную величину, и возникает выходное напряжение, являющееся функцией измеряемого усилия.

Предмет изобретения

1. Магнитоупругий датчик усилий, содержащий чувствительный и компенсационный

элементы, выполненные в виде одинаковых полых цилиндров, и соосные с ними магнитопроводы, на которых расположены обмотки возбуждения и измерительные обмотки, соединенные по дифференциально-трансформаторной схеме, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, чувствительный и компенсационный элементы снабл ены кольцевыми проточками, не охваченными полюсами магнитопровода.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что. кольцевые проточки чувствительного и компенсационного элементов расположены у одного со стороны внутренней, а у другого со стороны наруж;ной поверхностей.

ft/г, /