Тензорезисторний датчик сили

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в конвейерных весах, ленточных дозаторах, специализированных силоизмерительных встраиваемых устройствах, бытовых электронных весах. Известны тензорезисторные датчики силы (ГДС), содержащие параллелограммный упругий элемент в виде прямоугольного параллелепипеда, консольно закрепленного у одного из торцов (например в раму конвейерных весов) и нагруженного у второго торца, тензорезисторы, закрепленные на гранях упругого элемента, резисторы точной регулировки чувствительности датчика, сильфонную оболочку, жестко закрепленную на упругом элементе, герметично закрывающую часть упругого элемента, на которой размещены тензорезисторы [1]. Недостатком таких тензорезисторных датчиков силы является ухудшение систематической составляющей погрешности датчика из-за размещения резисторов точной регулировки чувствительности внутри герметичной запаянной сильфонной оболочки, вследствие чего все регулировки осуществляются до запайки сильфона. Таким образом, погрешность, вносимая сильфонной оболочкой, не может быть компенсирована точной регулировкой чувствительности датчика, что ухудшает его точность. В основу изобретения поставлена задача создания тензорезисторного датчика силы, позволяющего после грубой регулировки чувствительности датчика производить точную регулировку его чувствительности после напайки сильфона. Техническим, результатом данного изобретения является повышение точности измерения за счет усовершенствования конструкции датчика, позволяющего изменить компоновку расположения резисторов на упругом элементе и осуществить точную регулировку чувствительности датчика после запайки сильфона. Поставленная задача решается тем, что в предложенном тензорезисторном датчике силы, содержащем параллелограммный упругий элемент в виде прямоугольного параллелепипеда, консольно закрепленного у одного из торцов и нагруженного у второго, тензорезисторы, закрепленные на гранях упругого элемента, резисторы настройки точной регулировки чувствительности датчика, сильфонную оболочку, жестко закрепленную на упругом элементе, герметично закрывающую часть упругого элемента, на которой размещены тензорезисторы, - резисторы точной настройки чувствительности датчика жестко закреплены на переходной втулке, размещенной в полости, выполненной в теле упругого элемента вне сильфонной оболочки. Таким образом, размещение резисторов 6 точной настройки чувствительности датчика на переходной втулке 9 в полости упругого элемента 1 дает возможность после герметизации-напайки сильфонной оболочки 7 на упругий элемент 1, вынув переходную втулку 9 из упругого элемента 1, произвести точную настройку чувствительности датчика - компенсировать погрешность, вносимую сильфонной оболочкой 7 после ее герметизации. На чертеже представлено заявляемое устройство. Тензорезисторный датчик силы состоит из параллелограммного упругого элемента в виде прямоугольного параллелепипеда 1, консольно жестко закрепленного у торца 2 болтами 3 и нагружаемого измеряемым усилием Ру второго торца через упор 4, тензорезисторов 5, закрепленных на гранях упругого элемента, резисторов 6 точной настройки чувствительности датчика, сильфонной оболочки 7, жестко закрепленной на упругом элементе 1, герметично закрывающей часть упругого элемента, на которой расположены тензорезисторы 5, размещенной в полости 8 упругого элемента 1 переходной втулки 9, на которой жестко закреплены резисторы 6 точной настройки чувствительности датчика. Датчик работает следующим образом. Под воздействием измеряемого усилия Р через упор 4 на консольно жестко закрепленный у торца 2 болтами 3 параллелограммный упругий элемент 1, происходит деформация упругого элемента и расположенных на нем тензорезисторов 5. Деформация тензорезисторов, соединенных в тензометрический мост, преобразуется в электрический сигнал, поступающий на вторичный измерительный прибор. При этом, благодаря размещению резисторов 6 точной регулировки чувствительности на переходной втулке 9, помещенной в полости 8, выполненной в теле упругого элемента 1, вне сильфонной оболочки 7, имеется возможность точной регулировки чувствительности после напайки сильфонной оболочки, что дает возможность компенсировать погрешность, вносимую сильфонной оболочкой, при этом полученный электрический сигнал имеет масштабный коэффициент, прямо пропорциональный измеряемому усилию. Таким образом, предложенное техническое решение позволяет" уменьшить систематическую составляющую погрешности датчика.