СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1970 года по МПК G01L1/14 

Изобретение относится к области измерения аэродинамических сил Ири экспериментальных исследованиях в аэродинамических трубах.

Известны силоизмерительные устройства с инду пивными датчиками, в которых все детали изготовлены из материала с одинаковым коэффициентом линейного расширения.

Однако эти устройства не обеспечивают компенсации температурной погрешности, вызванной изменением магнитной проницаемости материала сердечника индуктивного датчика при изменении температуры окружающей среды.

С целью уменьшения те1мпературиой погрешности в предлагаемом устройстве индуктизные датчики снабжены дополнительным магнитоцроводом без воздушного зазора с компенсационной обмоткой, Включенной в измерительный полумост.

На чертеже показано оиисываемое устройство, общий вид.

Оно содержнт /, в котором закреплена упругая система 2 с якорем 3. В корпусе установлены индуктивные дагчики 4, образующие индуктивный полумост, который иодключей к измерительному прибору 5. Индуктивный датчик включает в себя сердечник 6 с воздуи1ным зазором, осаовпую обмотку 7, дополнительный магнитопровод 8 без воздушного зазора и компенсациОНную обмотку Я

включенную з соседнее плечо индуктивного полумоста. Дополнительный магкитопровод выполнен за одно целое с основным сердечником датчика.

Устройство работает следующим образом. Измеряемая сила Р перемещает якорь 3 до тех пор, пока ее не уравновесят упругие силы системы 2. В результате перемещения якоря воздушный зазор индуктивных датчиков 4 изменяется, вызывая изменение индуктивности основных обмоток 7. Разбаланс индуктивного полумоста подается на регистрирующий прибор 5, ио::азания которого пропорциональны измеряемой силе Р. При изменении воздушного зазора индуктивных датчиков иядукгивность компенсационных обмоток остается постоянной. При изменении температуры окру/кающей среды величина воздупгного зазора постоянна, так как корпус, упругая система, якорь и сердечник изготовлены из материалов с одинаковым температурным коэффицнентоМ расширения. Ко при колебании температуры изменяется магнитная проницаемость материала сердечника, чго приводит к изменению индуктиБВОСтей основных об.моток 7 и компенсационных обмоток 9. Величина изменения индуктивности компенсационной обмотки больше величины изменения индуктивности ccHOBHoii обмотки, так как магнитопровод компенсационной оомотки не имеет воздушного зазора. Знак изменения индуктивностей ословной и компенсационной обмоток одинаков, так как сердечники обеих обмоток изготовлены за одно целое. Величина приращения магнитной проницаемости от изменения температуры для каждого из датчиков (/ и //) может быть разной. Разброс может быть вызван неоднородностью материала сердечников, разной степенью отжига материала и т. д. Поэтому индуктивный полумост, составленный из одних основных обмоток датчиков, может иметь разбаланс при изменении температуры. При включении компенсационной обмотки одного датчика в соседнее плечо последовательно с основной обмоткой второго датчика индуктивный полумост при изменении температуры будет иметь разбаланс от основной и компенсационной обмоток разного знака.

Шунтированием компенсационной обмотки омическим сопротивлением разбаланс индуктивного полумоста приводится к нулю.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет уменьшить температурную погрешность практически до нуля.

Предмет изобретения

Силоизмерительное устройство, содержащее корпус, упругую систему, индуктивные датчики с обмотками, размещенными на сердечниках с воздушными зазорами и включенными в измерительный полумост, якорь и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности, индуктивные датчики снабжены дополнительным магнитопроводом с компенсационной обмоткой, (Включенной в измерительный полум ост.