Пристрій для розширення кута прикладання сили до тензометричного силовимірювального датчика

Реферат: Пристрій для розширення кута прикладання сили до тензометричного силовимірювального датчика складається з гілок вимірювального моста, що складається з тензорезисторів. Додатково введені джерело постійного струму, один вихід якого з'єднаний із одним загальним з'єднанням тензорезисторів гілок вимірювального моста, а другий вихід з'єднаний із другим загальним з'єднанням тензорезисторів гілок вимірювального моста, операційний підсилювач, один вхід якого з'єднаний із середнім виводом однієї гілки вимірювального моста, а другий вхід - з середнім виводом іншої гілки вимірювального моста. При цьому вихід операційного підсилювача є виходом пристрою. UA 122213 U (12) UA 122213 U UA 122213 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі приладобудування і може бути використана в системах визначення ваги об'єкта в умовах впливу тангенціального навантаження на силоприймальний елемент силовимірювального тензометричного датчика. Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, є рішення, яке використовується в системах виміру сили [1]. Недоліком такої системи є похибка вимірювання, обумовлена конструктивними особливостями силовимірювального тензометричного датчика (тензодатчика), які обмежують відхилення кута прикладання сили до силоприймального елемента тензодатчика значенням 1 %. При перевищенні кута прикладання сили до силоприймального елемента тензодатчика сигнал на виході датчика містить похибки, що призводить до помилок вимірювання. В основу корисної моделі поставлена задача, яка полягає в тому, щоб розширити допустимий кут прикладання сили до силоприймального елемента тензодатчика з метою зменшення похибок вимірювання. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомий пристрій додатково введені джерело стабільного струму для живлення вимірювального моста тензодатчика, виходи якого з'єднані з першим і другим загальним з'єднанням гілок вимірювального моста, операційний підсилювач, один вхід якого з'єднаний із середнім виводом однієї гілки вимірювального моста, другий вхід - з середнім виводом іншої гілки вимірювального моста, а вихід операційного підсилювача є виходом пристрою. На кресленні зображено схему пристрою, що пропонується. Пристрій складається з гілок вимірювального моста, що складаються з тензорезисторів 2, 3, 4, 5, джерела постійного струму 1, один вихід якого з'єднаний із одним загальним з'єднанням тензорезисторів 2 і 4 гілок вимірювального моста, а другий вихід з'єднаний із другим загальним з'єднанням тензорезисторів 3 і 5 гілок вимірювального моста, операційного підсилювача 6, один вхід якого з'єднаний із середнім виводом однієї гілки вимірювального моста, а другий вхід - з середнім виводом іншої гілки вимірювального моста, а вихід операційного підсилювача є виходом пристрою. Пристрій працює наступним чином. Вимірювальний міст, що складається з двох гілок, одна з яких містить тензорезистори 2 і 3, а друга - містить тензорезистори 4 і 5, живиться стабільним струмом від джерела постійного струму 1. При впливі сили на силоприймальний елемент датчика відбувається деформація тензорезисторів датчика і вимірювальний міст розбалансується. У середніх виводах гілок вимірювального моста між точками з'єднання тензорезисторів 2 і 3, 4 і 5, створюється різниця потенціалів, величина якої є функцією від величини струму, що протікає через гілки вимірювального моста, прикладеної сили до силоприймального елемента датчика і передавального коефіцієнта тензорезисторів датчика. Операційний підсилювач 6 підсилює різницю потенціалів між точками з'єднання тензорезисторів 2 і 3, 4 і 5 і посилене значення надходить на вихід Uвих. У разі перевищення допустимого значення кута прикладання сили до силоприймального елемента датчика, тензорезистори деформуються нелінійно, що призводить до появи похибки вимірювання Uпox при живленні вимірювального моста стабільною напругою. При живленні вимірювального моста постійним струмом від джерела постійного струму 1 відбувається компенсація похибки Uпox, викликаної нелінійністю зміни опору тензорезисторів 2, 3 і 4, 5 гілок вимірювального моста. Компенсація похибки Uпox відбувається внаслідок зміни внутрішнього опору Rвн джерела постійного струму І, пропорційно зміні опору тензорезисторів 2, 3 і 4, 5 гілок вимірювального моста. При цьому відповідним чином змінюється вихідна напруга на виході Uвих операційного підсилювача 6, а похибка Uпox у вихідному сигналі Uвих відсутня. Таким чином, збільшення кута прикладання сили до силоприймального елемента силовимірювального тензометричного датчика не призводить до збільшення значення помилки вимірювання. Нові ознаки дозволяють збільшити кут прикладання сили до силовимірювального елемента силовимірювального тензометричного датчика без внесення похибки в результат вимірювань. Джерело інформації: 1. Датчики силоизмерительные тензорезисторные 1778 ДСТ. К АЖЕ 2.320.005.ТО. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Пристрій для розширення кута прикладання сили до тензометричного силовимірювального датчика, який складається з гілок вимірювального моста, що складається з тензорезисторів, 1 UA 122213 U 5 який відрізняється тим, що додатково введені джерело постійного струму, один вихід якого з'єднаний із одним загальним з'єднанням тензорезисторів гілок вимірювального моста, а другий вихід з'єднаний із другим загальним з'єднанням тензорезисторів гілок вимірювального моста, операційний підсилювач, один вхід якого з'єднаний із середнім виводом однієї гілки вимірювального моста, а другий вхід - з середнім виводом іншої гілки вимірювального моста, а вихід операційного підсилювача є виходом пристрою. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2