Устройство для измерения крутящего момента Советский патент 1983 года по МПК G01L3/10 

Изобретение относишся к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения крутящего момента на вращающихся валах. Известно устройство для измерения крутящего момента, содержащее д индуктора, связанных с концами базового участка упругого,вала, датчик и измерительную схему.13. Это устройство не обеспечийает требуемой точности измерения. Наиболее близким по технической сущности и достигаелюму результату к изобретению является устройство для измерения крутящего момента, со держащее: первичный преобразователь в виде двух индукторов, укрепленных на раз ных концах упругого участка вала, и датчика, и измерительную схему в виде последовательно соединенных усилителя-формирователя, три гера, блока обработки и регистрации момента и схемы восстановления С21. Недостаткс1ми этого устройства яв ют.ся низшая точность и надежность измерения, обусловленные низкой помехоустойчивостью измерительной схе и отсучтствием контроля работы схемы восстановления. Целью изобретения является повышение точности и надежности измерения. Указанная цель достигается тем, что в устройство введен блок синхронизации схемы восстановления, выполненный в виде последовательно соединенных блока задержки, первой схемы совпадения, делителя и второй схемы совпадения, выход которой связан с установочным входом триггера, причем вход блока задержки соединен с выходом усилителя-формирователя, а другие входы первой и второй схем совпадения связаны соответственно с выходом триггера и выходом схекы восстановления. На фиг. 1 приведена блок-схема устройстваJ на фиг. 2 - временные диаграмиш, поясняющие работу устройства . Устройство для измерения крутящего момента содержит первичный преобразователь 1, выполненный в виде двух рядом размещенных индукторов, укрепленных на разных концах упругого участка вала, и датчика, и измерительную схему в виде последовательно соединенных усилиагеля-формирователя 2, триггера 3, блока 4 обработки и регистрации.момента и схем 5 восстановления и блока синхронизации схемы восстановления, состоящего из последовательно соединенных блока б задержки, первой схемы 7 совпадения, делителя 8 и. второй схемы 9 совпадения. Вьжод усилителя-формирователя 2 соединен также со входом блока 6 з 1держки, а: выход второй схемы 9 совпадения связан с установочным входом триггера 3, Другие вхо ды схем 7 и 9 совпадения соединены соответственно с выходом триггера 3 и выходом схемы б восстановления. Выход первичного преобразователя 1 связан со входом усилителя-формирователя 2. Устройство работает следующим образом. Переменный сигнал V, (фиг, 2) с выхода первичного преобразователя 1 поступает на усилитель-формирователь 2, ко орый вырабатывает серию импуль сов УЗ с фронтами, привязанными.по времени к нулевьш значениям переменного сигнала V-,. Импульсы Vj используются для поочередного переключения триггера 3, в результате чего получается последовательность прямоуголь ных импульсов УЗ, в которой отношени длительности импульсов к периоду их следования непосредственно связано величиной измеряемого крутящего момента. Преобразование i сигнала УЗ в на пряжение, пропорциональное измеряемому крутящему моменту происходит в блоке 4 обработки и регистрации момента, представляющего собой, например, фильтр нижних частот. В зависимости от временной привя ки импульсов УЗ к импульсам Vg блок 4 обработки и регистрации момента формирует сигнал У разного знака. Схема 5 восстановления принимает сигнал У и, в зависимости от его знака, вырабатывает сигнал У разре шения или запрета переброса триггера 3 На входы первой схемы 7 совпадения поступают сигналы У с триггера 3 и У с блока 6 задержки, а йа вы ходе вырабатывается последовательность импульсов У-7, фронты которых имеют жесткую временную привязку к последовательности импульсов 1У триг гера 3, В результате фдрнты сигнала У. подают вазону чувствительности триггера 3 независимо от частоты вргицения и величины измеряемого крутящего момента. Блок 6 задержки импульсов Vj на время t, поступ щих на его вход с усилителя-формирователя 2, необходим для исключения ложного срабаты вания схемы 7 совпадения. Последовательность импульсов УЙ на выходе делителя 8 с периодом сле ования, определяемым коэффициентом еления и периодом следования импульсов УТ на его входе, поступает на один из входов второй схемы 9 совпадения. . При наличии разрешающего сигнала У; со схемы ,5 восстановления на втором входе схемы 9 совпадения импульс Уд из последовательности Уд поступает на установочный вход триггера 3 и перебрасывает его. После переброса триггера 3 знак сигнала У5меняется и очередной импульс из последовательности УЙ на установочный вход триггера 3 не поступает. . Делитель 8 необходим В;Следствие конечного времени обработки блоком 4 обработки и регистрации момента информации о результатах восстановления. Если триггер 3 не перебросится при поступлении первого импульса из последовательности Ув, то запрещающего сигнала У5 схемой 5 восстановления выработано не будет и на установочный вход триггера 3 поступит очередной импульс сброса из последователь,ности УЭ. Использование блока синхронизации схемы восстановления приводит к устойчивой работе устройства в широком диапазоне измерения крутящих моментов и допустимых скоростей вращения, что позволяет повысить точность и надежи ность измерения. Формула изобретения Устройство для измерения крутящео момента, содержащее первичный преобразователь в виде двух индукторов укрепленных на разных концах упругого участка вала, и датчика, и измерительную схему в виде последовательно соединенных усилителя-формирователя, триггера, блока обработки и регистрации момента и схемы восстановления, отлич.ающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, в него введен блок синхронизации схемы восстановления, выполненный в виде последовательно соединенных блока зап« держки, первой схемы совпадения, делителя и второй схемы совпадения, выход которой связан с установочным входом триггера, причем вход блока задержки соединен с выходом усилителя-формирователя, а другие входы первой и второй схем совпадения связаны соответственно с выходом триггера к выходом схемы восстановления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США В 3548649, кл.73-136, 6п5/;блик, 1974. 2. Патент США № 3844168, кл. 73-136 А, опублик. 1974 (прототип),

Фае./

Al А л

/

I/ ul/VlrLx 1

tt.

л,J

м