УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА Советский патент 1972 года по МПК G01L3/10 

И;3о б|ретение относится к из|мерительной аптаратуре и может ислользоваться в системах аотомат1иче1акого регулирования, в особенности в следящих системах повышенной точности для ра1Диотехничес1К1Их устройств, ра|ботаю:щих в условиях переменных динамическик нагрузок.

Известные устройства для измерения момента индуктивного TiHina, содержащие магнитомодулящионный дат Ч1И1К .из двух pOTOpoiB с постоянными ;магнит.а1МИ1 и двух статоров с чувст1ви1тельньши элементами и преобразователь, Позволяют изме1рять полный крутящий момент, йо не позволяют непосредственно получать Данные о его овдельных составляющих: динамическом моменте и моменте нагрузки.

Цредложейное у:стройст(во для иэмерания момента дает воз|можность измерять непосредственно 1момент нагрузки отличается TeiM, что в |Нем одии из статоров .магнитомодуля ционно-го датчика, .снабжен тремя дополнительными, чувствительными эле ментами, подключенными к преобразователю, выполненному в 1ВИд,е трех три,лге|р0(в, выходы которых Шояключены к элекпровдны.м ключам, и генераторов тактовых частот, отградуированных /в масштабах /полиого и динамического моментов, соединенных через электронные .с двумя вхо1да1ми реверсивного счетчика. По одному чувствительному элементу каждого статора подключено к двум входам первого триггера, ,а три дополнительных чувсБЗительных эле.мента второ го статора - ко входа.м ДВух других трИ1Пгвров.

На чертеже |Пре|дставлвна блоК-cxeiMa M,airнито модулями о HHOiro устройства для измерения 1мамента.

Устройство в себя |ма:гнитомодуляЦИО.Н1НЫЙ датчик /, встроенный в силовой редуктор и состоящий И|3 двух роторов с постоянньгми магнитами и двух статоров с з;акрепленными на них пятью чувствительными элементами ЧЭ1-ЧЭ5; триюгеры типа R-S 2-4; электронные ключи. 5-7, генераторы тактовых

илипульсов 8 W 9, реверсивный счетчик 10.

IB передачу от двигателя к нагрузке включено по известной схеме упругое звено, разнъге сечения которого имеют взаимное угло1вое смещение на угол, пропорциональный пераааваевюму полному моменту. Угол за-кручиВ:ания (В упругом звене, а также сюорость вращения в различные време1нные интервалы регистрирует ма:гнито.модуляцио.нный датчик /. На одном роторе из немагнитного материа,ла закреплен один постоянный магнит, этот ротор соединен с ОД1НИ М из сечений упругого звена зубчатой передачей. Другой ротор датчика подключен такой же (Дачей к друго.му сечению упругого звена. На первом статоэлемент ЧЭ1. На другом статоре расположены четыре чувствительных элемента ЧЭ2-ЧЭ5. В начальном положения при отсутствии момента .нагрузки между сигналами с чувстзител ьного эле1мента ЧЭ1 лерВо го статора и чувствительного эле1Манта ЧЭ2 .второго статора имеется оотределенный изъестный угловой СД1ВИ.Г. Три остальные чувствительные элемента расположены на 1второ-м статоре с равиыми угловыми .сдвитами по отношению Д(руг к

Дру1у.

Чу1вс71витель;ные элементы ЧЭ1 и ЧЭ2 подключены соответственио к входа1М устаиов-дя с сб|рюса триггера 2. Таким образом, время уста|новки три|ггера 2 характеризует угол закручивания ynpyroiro 31вена. При это1М малое время И31мерени1я этого интервала позволяет црянять скорость за период между измерениями постоянной. Тритгер 2 соединен с электронным ключОМ 5, которым генератор тактовых имтулысоВ 8 подключен к входу сложения раверсийного счетчика JO. В резулътаге, число И М|пульсов, подсчитанное раверси1В1ны1М счетчиком 10, характеризует угол закручивании упругого звена в текущий 1МОмент времени, т. е. регистрируется величина полного момента Мп в виде определен1НОГО числа импульсов (частота сле(ДО1ваНИЯ И1м1пуль|сов генератора 8 выб)рана в масштабе полного момента).

Динамический момент, явля ощийся произведением постоянного по величине мо1мента инерций нагрузки на динамическое ускорение, определяется замером в устройстве числа импулысов, характеризующих динамическое ускорение. Периодически регистрируются разности между средни1ми скоростями на соседних участках угла поворота исиолнителыного уст|ройства, отнесенные ко времени за которое прои|сходит изменение этих сио|ростей. Для этого чувствительный элемент ЧЭЗ второго статора датчика / подключен на вход устаНО В1КИ триг1гера 3, чувствителыный элемент ЧЭ4 подключен на вход сброса т;рИПгера 3 w вход установки триггера 4, а чувствительный элемент ЧЭ5 - на вход сброса триггера 4. В результате, цритгер 3 находится s состоянии установки |В интер1вале меж;ду сишалами с чувствительных эле;ментав ЧЭЗ и ЧЭ4, а т рк-ггер 4 - в интервале между сигналами с чувствительных элементов ЧЭ4 и ЧЭ5. Триггеры 3 и 4 подключе:ны соогветственно к электронным .ключам б и 7,

Генератор тактовых им,иуль1сов 9, |ра|ботающий с частотой, пропорциональной моменту инерции нагрузки, под ключаетюя электронным

ключом 6 к входу вычитания реверсивного сч-етчика 10, а- эле1ктрон,ны1м «лючюм 7 к iBxoay сложения этого же реверсищного счетчика. Таким oi6pa30M, реверсивный счетчик 10 регистрирует разншть числа импульсов за время

релистращии этой разнюсти, т. е. число импульсов, дропорциональное угловому ускорению.

В результате последовательной записи в реверсивном счетчике 10 информации о полном

и динамическОМ моментах, выделяется разностная величина, соответствующая величине нагрузочного момента Му Мп - Мд.

Предмет изобретения

У|СТ1ройство для измерения момента, содержащее магнито1модуля1циоиный даФчик из двух роторов с ПОСТ10Я1ННЫ1МИ магнита1ми и двух статоров с чувствительными элементами и преобразователь, отличающееся тем, что, с целью прямого измерения нагрузо1Ч1ного момента, в нем один из статоров магнитомодуляционного датчика снабжен тремя доиолнительными чувствительными элемента1ми, подключеняыми к

преобразователю, вьшо-лненному в виде трех тришгеров, выходы которых подключе1ны к электронным ключам, и двухге|Нерато1ров тактовых частот, отградуированнъгх в масщтабах полного и динамическо го моментов, соединенных через электронные ключи с двумя входами ревер1сивног10 счетчика, причем по од|ному чувствительному элементу каж1Дого статора под|клю(чено к двум входам первого трирлгера, а три дополнительных чувствительных элемен.

та второго статора - ко входам двух других триггер 01В.