Электромагнитный датчик крутящего момента Советский патент 1974 года по МПК G01L3/10 

1

Изобретение относится к измерительной и может быть использовано для преобразования крутящего момента в электрический сигнал.

Известны электромагнитные датчики крутящего момента, содержащие упругий элемент, выполненный в в-иде валика с двухзаходной резьбой, чувствительный элемент в виде коаксиальной валику втулки, на внутренней поверхности которой выполнены два участка аналогичной двухзаходной резьбы, в канавках которой уложены электрические обмотки, и регистрирующий прибор.

Цель изобретения - увеличение чувствительности датчика.

Это достигается тем, что в предлагаемом датчике витки резьбы на валике и втул1ке выполнены из отдельных равномерно расположеиных зубцов.

На фиг. 1 показана конструкция датчика крутящего момента; на фиг. 2 - принципиальная схема включения обмоток датчика крутящего момента.

Электромагнитный датчик крутящего момента содержит упругий элемент, выполненный в виде ферромагнитного валика 1 с зубцами, равномерно расположенными на витках винтовой линии двухзаходной резьбы, и чувствительный элемент в виде втулки 2, на внутренней поверхности которой нарезаны два

разнесенных участка аналогичных зубцов, причем в ка1навках двухзаходной резьбы втул:Ки уложены бифилярво электрические обмотки 3. Такие зубцы образованы сочетанием винтовой поверхности и щлицевых пазов 4 и 5. Между внутренним диаметром резьбы втулки и наружным диаметром резьбы валика обеспечивается воздущный зазор. Втулка с обмотками закреплена неподвижно, а валик

может вращаться. Втулка установлена относительно валика на подщипниках 6. Обмотки 7 и 8 соединены последовательно и подключены к вторичной обмотке трансформатора 9 питания, имеющей средний вывод. Вторичные

обмотки трансформатора и обмотки датчика образуют четырехплечий мост, в диагональ которого включен измеритель 10 тока.

Электромагнитный датчик крутящего момента работает следующим образом.

Когда измеряемый момент в обмотках датчика отсутствует, мгновенные значения токов 1 и Ь равны между собой и поэтому в измерителе тока результирующий ток равен нулю. С появлением крутящего мо.мента упругий элемент (валик 1) скручивается. При Этом изменяется относительное положение ниток резьбы валика, охватываемых участками резьбы втулки 2. Кроме того, зубцы по витковой поверхности валика сдвигаются на иекоторый угол, зубцы же по винтовой линии втулки остаются неподвижными.

ДефорМэруемый валик и участки зубцов резьбы втулки с обмотками образуют магнитную систему датчика. Вследствие этого при скручивания валика появляется разность между мгновенными значениями токов Ь и 12 из-за наличия асимметрии магнитной проводимости воздушных участков между зубцами резьбовой поверхности валика и двумя участками зубцов резьбовой поверхности валика и двумя участками зубцов резьбовой поверхности втулки. При вращении скрученпого валика токи в обмотках 7 и 8 меняются по периодическому закону с определенным фазовыМ углом сдвига между одинаковыми значениями токов Ii и Is. Измеритель тока при этом регистрирует значение тока I, амплитуда которого

пропорциональна измеряемому крутящему моменту.

П р е дм е т изобретения

Электромагнитный датчик крутящего момепта, содержащий упругости элемент, выполненный в виде валика с двухзаходиой резьбой, чувствительный элемент в виде коаксиальной валику втулки, на внутренней поверхности которой выполнены два участка аналогичной двухзаходной резьбы, в канавках которой уложены электрические обмотки и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что,

с целью увеличения чувствительности, в нем витки резьбы на валике и втулке выполнены из отдельных равномер но расположенных зубцов.

72

/I

н/;

)0