Силоизмерительное устройство Советский патент 1981 года по МПК G01L1/10 

(51) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измерите ной технике и может быть применено измерителях силы, напряжения и давления . Известный силоизмерительный прео зователь, в котором чувствительньш элементом является струна, частота перечных колебанийокоторой зависит от величины растягивающей силы, не обеспечивает требуемой точности изм рения из-за малой теплостойкости и наличия большой температурной погре ности И Наиболее близким по технической сущности к- изобретению является сил измерительное устройство, содержаще ленточную струну, источник напряжения, возбудитель колебаний струны и измеритель частоты ее колебаний К недостаткам известного силоизмерительного устройства относится низкая точность измерения. Цель изобретения заключается в повьмении точности измерения. Указанная цель достигается за счет того, что в него введены источник питания и индикаторный при бор, а измеритель частоты колебаний струны выполнен в виде плоской полупроводниковой структуры с двумя выводами на противоположных сторонах, расположенной с зазором и параллельно струне, причем выводы соединены с источником питания через индикаторный прибор, а один из выводов соединен со струной через источник напряжения, при этом ширина полупроводниковой структуры равна ширине струны, а проекции продоль- . ной оси симметрии струны и оси симметрии полупроводниковой структуры проходящей параллельно линии выводов, совмещены. На чертеже приведено силоизмерительное устройство. Силоизмерительное устройство содержит ленточную струну 1, возбудитель колебаний струны 2, электрод возбуждения струны 3,источник постоянного напряжения 4, измеритель частоты колебаний струны 5 в виде полупроводниковой структуры 6 с двумя выводами 7 и 8, источник питания 9, индикаторный прибор 10 и источник напряжения 11. Параллельно ленточной струне 1, закрепленной на измеряемом объекте, установлен электрод возбуждения струны 2. Электрод подключен к возбудителю колебаний струны 3 и источнику

постоянного напряжения 4, Возникающие между струной 1 и электродом 2 силы вызывают колебания струны с собственной частотой, если частота напряжения возбудителя колебаний 3 равна и/или кратна собственной частоте струны. Дпя измерения частоты ,колебаний струны параллельно ей с зазором установлена плоская полупроводниковая структура 6 с выводами на противоположных концах 7 и 8. Выводы подключены к источнику питания 9 через индикаторный прибор 10. Кроме того, вывод 8 соединен со струной через источник напряжения 11. Колебания струны вызывают изменения тока в полупроводниковой структуре с частотой колебаний . Характер изменений тока опредделяется за счет изменений проводимости полупроводника пОд воздействием электрического поля,

Для получения максимальной чувствительности по току (напряжению ширина полупроводниковой структуры выбирается равной ширине струны. Полупроводниковую структуру располагаю в средней части струны так, что проекции продольной оси симметрии струны и оси полупроводниковой структуры, проходящей параллельно линии вывдов, совпадают.

Расширение температурного диапазона применения устройства достигается за, счет использования теплостойких полупроводниковых структур из окислов щелбчно-земельныхметаллов, например Ва, Са и др.

Таким образом, в устройстве частота колебаний струны непосредственно преобразуется в колебания тока (напряжения). Это обстоятельство noBHuiaeT класс точности и чувствительности устройства и значительно упрощает схему измерения частоты

Х/Х/УХ

колебания струны, позволяет удалять индикаторный прибор от преобразователя на сотни метров без промежуточных усилителей, а за счет использования теплостойких полупроводниковых структур расширить диапазон применения устройства.

Формула изобретения

Силоизмерительное устройство,.содержащее ленточную струну, источник напряжения, возбудитель колебаний струны и измеритель частоты ее

5 колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены источник питания и индикаторный прибор, а измеритель частоты колебаний струны

0 выполнен в виде плоской полупроводниковой структуры с двумя выводами на противоположных сторонах, расположенной с зазором и параллельно струне , причем выводы полупроводниковой

5 структуры соединены с источником питания через индикаторный прибор, а один из выводов соединен со струной через источник напряжения, при этом ширина полупроводниковой структуры равна ширине струны,а проекции продольной Оси симметрии струны и оси симметрии полупроводниковой структуры, проходящей параллельно линии выводов, совмещены.

5Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

/