Силоизмерительный датчик Советский патент 1979 года по МПК G01L1/22 

1

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам для измерений усилия.

Известен датчик измерения силы с упругим чувствительным элементом в виде кольцевого тела, испытывающего осесимметричный изгиб, оснащенного круглонавитыми тен- зорезисторами 1.

Однако для измерения больших усилий изгибной элемент такого датчика должен иметь значительные габариты и массу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является силоизмеритель ный датчик, содержащий чувствительный элем.ент в виде сжимаемого вдоль оси цилиндра и тензорезисторы 2.

Недостатком такого датчика является его низкая чувствительность.

С целью повышения чувствительности, в предлагаемом датчике за одно целое с цилиндром коаксиально ему выполнены кольцо и диск, причем перемычка между цилиндром и кольцом смещена относительно середины кольца, а перемычка между кольцом и диском выполнена в середине диска, при этом обе перемычки смещены одна относительно другой, а тензорезисторы навиты на кольцо по разнь е стороны перемычки.

На чертеже представлен вариант выполнения предлагаемого датчика.

Датчик содержит чувствительный элемент в виде сжимаемого вдоль оси цилиндра 1, за одно целое с которым коаксиально ему выполнены кольцо 2 и диск 3. Перемычка 4 между цилиндром 1 и кольцом 2 смещена относительно середины кольца 2, а перемычка 5 между кольцом 2 и диском 3 выполнена в середине диска 3.

Обе перемычки смещены одна относительно другой. По разные стороны перемычки 5 на кольцо 2 навиты тензорезисторы 6, 7 и 8, 9, которые соединены в мостовую схему.

Чувствительный элемент может быть помещен в корпус 10, а кольцевая полость датчика - герметизирована мембраной 11.

Работа датчика заключается в следующем. Осевое усилие Pi, приложенное к датчику, деформирует в продольном направлеНИИ цилиндр 1, что сопровождается поперечной его деформацией. Кольцевая перемычка 4 передает эту деформацию кольцу 2, которое, будучи охваченным посредине кольцевым диском 3, поворачивается вокруг коль-, цевой упругой перемычки 5. В результате осесимметричного изгиба кольца 2 верхний его торец увеличивается в диаметре, а нижний - уменьшается. Соединенные в мостовую схему тензорезисторы 6, 7 и 8, 9 преобразуют деформацию кольцевых торцов в электрический сигнал, пропорциональный измеряемой нагрузке, приложенной к датчику. Формула изобретения Силоизмерительный датчик, содержащий чувствительный элемент в виде сжимаемого вдоль оси цилиндра и тензорезисторы, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, за одно целое с цилиндром коаксиально ему выполнены кольцо и диск, причем перемычка между цилиндром и кольцом смещена относительно середины кольца, а перемычка между кольцом и диском выполнена в середине диска, при этом обе перемычки смещены одна относительно другой, а тензорезисторы навиты на кольцо по разные стороны перемычки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 412500, кл. G 01 L 1/22, 1971. 2.Штайгер Е. В.; Кривцова Э. Н. Датчики с навитыми тензопреобразователями. «Труды Союзморниипроекта, 1968, № 19 (25) с. 34-40.