Ваговимірювальний датчик

Реферат: UA 82624 U UA 82624 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до вимірювальної техніки та може бути використана для вимірювання ваги, зусиль, тиску, переміщень. Відомо ваговимірювальний датчик, що містить джерело магнітного поля, розташоване між першою парою ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких увімкнені за диференціальною схемою, та другу пару ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких також увімкнені за диференціальною схемою, причому обидві пари ферочутливих елементів розташовані одна відносно іншої на відстані, що дорівнює половині довжини джерела магнітного поля, а кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих з одного боку джерела магнітного поля, об'єднано [див. а.. СРСР №1642255, G01G 9/00, опубл. 15.04.1991, бюл. №14]. Цей ваговимірювальний датчик обрано за прототип. Недоліком відомого ваговимірювального датчика є те, що ним неможливо вимірювати зусилля у двох координатах. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення ваговимірювального датчика шляхом того, що застосовано додаткові третю та четверту пари ферочутливих елементів, розташованих з боку торців джерела магнітного поля, вихідні обмотки яких попарно увімкнені за градієнтною схемою, причому ферочутливі елементи кожної із зазначених пар зміщені один відносно іншого на відстань, що дорівнює половині товщини джерела магнітного поля, а початки вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих по один бік від осі джерела магнітного поля, об'єднано. Це дозволить завдяки додатковому вимірюванню горизонтальних складових напруженості поля джерела магнітного поля розширити сферу застосування датчика. Поставлена задача вирішується тим, що у ваговимірювальному датчику, що містить джерело магнітного поля, розташоване між першою парою ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких увімкнені за диференціальною схемою, та другу пару ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких також увімкнені за диференціальною схемою, причому обидві пари ферочутливих елементів розташовані одна відносно іншої на відстані, що дорівнює половині довжини джерела магнітного поля, а кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих з одного боку джерела магнітного поля, об'єднано, згідно корисної моделі, застосовано додаткові третю та четверту пари ферочутливих елементів, розташованих з боку торців джерела магнітного поля, вихідні обмотки яких попарно увімкнені за градієнтною схемою, причому ферочутливі елементи кожної із зазначених пар зміщені один відносно іншого на відстань, що дорівнює половині товщини джерела магнітного поля, а початки вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих по один бік від осі джерела магнітного поля, об'єднано. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено ваговимірювальний датчик, що містить джерело 1 магнітного поля (постійний стрижневий магніт) прикріплене до пружних елементів (не показано), першу пару 2, 3 ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких з'єднано за диференціальною схемою, другу пару 4, 5 ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких також з'єднано за диференціальною схемою, причому перша 2, 3 та друга 4, 5 пари ферочутливих елементів розташовані одна відносно одної на відстані, що дорівнює половині l/2 довжини джерела 1 магнітного поля, при цьому кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів 2 та 4 об'єднані, у датчику також розміщено третю 6, 7 та четверту 8, 9 пари ферочутливих елементів, розташовані з боку торців джерела 1 магнітного поля, вихідні обмотки яких попарно увімкнені за градієнтною схемою, причому ферочутливі елементи кожної із зазначених пар 6, 7 та 8, 9 зміщені один відносно іншого на відстань, що дорівнює половині d/2 товщини джерела 1 магнітного поля, при цьому початки вихідних обмоток ферочутливих елементів 6 та 8 об'єднані, початки вихідних обмоток ферочутливих елементів 3 та 5 підключено до підсилювача pz, а початки вихідних обмоток ферочутливих елементів 7 та 9 підключено до підсилювача рх. Ваговимірювальний датчик працює наступним чином. При зусиллі р = 0 перша 2, 3, друга 4, 5, третя 6, 7 та четверта 8, 9 пари ферочутливих елементів розташовані симетрично відносно магнітної нейтралі n-n та осі N-S джерела 1 магнітного поля у середині піддіапазонів лінійності вертикальних Нв1, Нв2 та горизонтальних Нг1, Нг2 складових напруженостей зовнішнього поля джерела 1 магнітного поля. На вихідних обмотках кожного ферочутливого елемента 2-5 та 6-9 відповідно будуть однакові за величиною сигнали, при цьому на входах підсилювачів pz та рх сумарні сигнали будуть дорівнювати нулю. При р  0 джерело 1 магнітного поля зміщується вздовж ферочутливих елементів 2-9 на відстань, пропорційну pz та рх. У цьому випадку на виході кожного ферочутливого елемента 2-5 та 6-9 відповідно з'являться однакові за величиною прирости сигналів, вихідний сигнал pz ваговимірювального датчика буде дорівнювати сумі почетвереного значення приросту сигналу одного з ферочутливих елементів 2-5, а вихідний сигнал рх буде дорівнювати сумі почетвереного значення приросту сигналу одного з ферочутливих елементів 6-9. 1 UA 82624 U Пропонована корисна модель водночас не реагує на рівномірне зовнішнє магнітне поля перешкоди та кутові коливання джерела 1 магнітного поля навколо магнітної нейтралі n-n та осі N-S. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Ваговимірювальний датчик, що містить джерело магнітного поля, розташоване між першою парою ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких увімкнені за диференціальною схемою, та другу пару ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких також увімкнені за диференціальною схемою, причому обидві пари ферочутливих елементів розташовані одна відносно іншої на відстані, що дорівнює половині довжини джерела магнітного поля, а кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих з одного боку джерела магнітного поля, об'єднано, який відрізняється тим, що застосовано додаткові третю та четверту пари ферочутливих елементів, розташованих з боку торців джерела магнітного поля, вихідні обмотки яких попарно увімкнені за градієнтною схемою, причому ферочутливі елементи кожної із зазначених пар зміщені один відносно іншого на відстань, що дорівнює половині товщини джерела магнітного поля, а початки вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих по один бік від осі джерела магнітного поля, об'єднано. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2