ДАТЧИК СИЛЫ Советский патент 1971 года по МПК G01G7/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в разнообразных цифровых приборах, основанных на принципе компенсации сил.

Известные датчики силы, содержащие измерительную и эталонную магнитоэлектрические пружины с общей магнитной системой и вертикально-подвижными рамками и решающее устройство, дают на выходе аналоговый сигнал в виде отношения двух токов, что обуславливает либо невысокую точность измерений (при использовании логометров), либо большую сложность рещающего устройства. Кроме того, аналоговый сигнал трудно интегрировать, что часто бывает необходимо при измерениях расхода.

Цель изобретения - повышение точности измерения сил, приложенных к датчику, за счет формирования частотного выходного сигнала.

Для этого решающее устройство датчика выполнено в виде модулятора тока эталонной магнитоэлектрической пружины, управляемого частотно-импульсным шифратором тока измерительной магнитоэлектрической пружины, причем к выходу модулятора подключена рамка измерительной магнитоэлектрической пружины.

Датчик силы содержит измерительную / и эталонную 2 магнитоэлектрические пружины с общей магнитной системой 3 и вертикальноподвижными рамками 4 и 5 и решающее устройство, выполненное в виде модулятора 6 тока эталонной магнитоэлектрической пружины 2. Модулятор 6 управляется частотно-импульсным шифратором 7 тока измерительной магнитоэлектрической пружины У. При этом к выходу модулятора 6 подключена рамка 4 измерительной магнитоэлектрической пружины /. В состав магнитоэлектрических пружин / и 2 кроме магнитной системы 3 и ра.мок 4 и 5 входят преобразователи 8 н 9 перемещения рамок

4 5 с их усилителями 10 и 1L

Датчик работает следующим образом. Эталонная магнитоэлектрическая пружина 2 вырабатывает эталонный постоянный ток /о, уравновешивая собственный вес подвижной

системы F.

Этот ток поступает и в модулятор 6, задавая величину а.мплитуды его выходного сигнала /X, поступающего в обмотку рамки 4 измерительной магнитоэлектрической пружины

/. Частоту/X и длительность го выход-ного тока модулятора 6 задает частотно-импульсный шифратор 7 выходного тока преобразователя 8 измерительной магнитоэлектрической пружины 1. При достаточно больших значениях

цепей магнитоэлектрических пружин У и 2 на рамки 4 и 5 воздействуют магнитоэлектрические силы FM. и jPMo уравновешивающие приложенные к ним внешние силы fx и Fg.

)cp-W,-Boi;, f,

)ср-1Г2-Во-/о ,

где TiDcp - средняя длина витка обмоток рамок 4 и 5,

Wi и W - число витков обмоток этих рамок, BO - индукция в рабочем зазоре магнитной системы 3,

ix - o-to-fx-среднее значение выходного тока модулятора 6.

приведенных уравнений получается W,

.f.

F, W,

Таким образом, точность измерения силы зависит лишь от точности величины to, которая может быть не хуже 0,01%.

Предмет изобретения

Датчик силы, содержащий измерительную и эталонную магнитоэлектрические пружины с общей магнитной системой и вертикальноподвижными рамками и решающее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, его решающее устройство выполнено в виде модулятора тока эталонной магнитоэлектрической пружины, управляемого частотно-импульсным шифратором тока измерительной магнитоэлектрической пружины, причем к выходу модулятора подключена рамка измерительной магнитоэлектрической пружины.