Ваговимірювальний датчик

Реферат: UA 68934 U UA 68934 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вимірювальної техніки та може бути використана для вимірювання ваги, тиску, переміщення. 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, третю та четверту пари ферочутливих елементів, розташовані у одній площині з першою та другою парами ферочутливих елементів одна відносно іншої на відстані, що дорівнює трьом чвертям довжини джерела магнітного поля, та сполучені одна з одною аналогічно першій та другій парам ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких послідовно з'єднані з вихідними обмотками третьої та четвертої пари ферочутливих елементів [див. патент України №51021, G01G 9/00, опубл. 25.06.2010, бюл. №12]. Цей ваговимірювальний датчик вибрано за прототип. Недоліком відомого ваговимірювального датчика є те, що через наявні ферочутливі елементи він має недостатню чутливість та надійність роботи датчика. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення ваговимірювального датчика шляхом того, що у ньому застосовано п'яту пару ферочутливих елементів, розташовану на лінії магнітної нейтралі джерела магнітного поля в одній площині розміщення першої-четвертої пар ферочутливих елементів, при цьому вихідні обмотки ферочутливих елементів п'ятої пари увімкнені за диференціальною схемою, що завдяки додатковому вимірюванню вертикальних складових напруженості поля джерела магнітного поля дозволить підвищити чутливість та точність вимірювання. 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, третю та четверту пари ферочутливих елементів, розташовані у одній площині з першою та другою парами ферочутливих елементів одна відносно іншої на відстані, що дорівнює трьом чвертям довжини джерела магнітного поля, та сполучені одна з одною аналогічно першій та другій парам ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких послідовно з'єднані з вихідними обмотками третьої та четвертої пари ферочутливих елементів, згідно з корисною моделлю, застосовано п'яту пару ферочутливих елементів, розташовану на лінії магнітної нейтралі джерела магнітного поля в одній площині розміщення першої-четвертої пар ферочутливих елементів, при цьому вихідні обмотки ферочутливих елементів п'ятої пари увімкнені за диференціальною схемою та послідовно з'єднані з вихідними обмотками решти ферочутливих елементів. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено ваговимірювальний датчик, що містить джерело 1 магнітного поля (постійний стрижневий магніт, магнітоносій з нанесеною на нього магнітною міткою), прикріплене до пружного елемента (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 іншої на відстані, що дорівнює половині l/2 довжини джерела 1 магнітного поля, кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів 2 та 4 об'єднані, третю 6, 7 та четверту 8, 9 пари ферочутливих елементів, розташовані в одній площині розміщення першої 2, 3 та другої 4, 5 пар ферочутливих елементів одна відносно іншої на відстані, що дорівнює трьом чвертям 3l/4 довжини джерела 1 магнітного поля, та з'єднані одна з одною аналогічно першій 2, 3 та другій 4, 5 парам ферочутливих елементів, також містить п'яту пару 10, 11 ферочутливих елементів, розташовану на лінії магнітної нейтралі джерела 1 магнітного поля в одній площині розміщення першої-четвертої 2, 3-8, 9 пар ферочутливих елементів, при цьому вихідні обмотки ферочутливих елементів п'ятої 10, 11 пари увімкнені за диференціальною схемою та послідовно з'єднані з вихідними обмотками решти ферочутливих елементів, а початок вихідної обмотки ферочутливого елемента 5 та початок вихідної обмотки ферочутливого елемента 10 підключено до підсилювача. Ваговимірювальний датчик працює наступним чином. При вазі р=0 перша 2, 3 та друга 4, 5 пари ферочутливих елементів розташовані симетрично відносно осі n-n магнітної нейтралі та у 1 UA 68934 U 5 10 15 середині під діапазонів лінійності вертикальних складових напруженостей Нв1 та Нв2 зовнішнього поля джерела 1 магнітного поля, третя 6, 7 та четверта 8, 9 пари ферочутливих елементів розташовані симетрично відносно осі n-n магнітної нейтралі та у середині піддіапазонів лінійності горизонтальних складових напруженостей Нг1 та Нг2 зовнішнього поля джерела 1 магнітного поля, а п'ята 10, 11 пари ферочутливих елементів - у середині діапазону лінійності вертикальних складових напруженостей Нв1 та Нв2. На вихідних обмотках кожного ферочутливого елемента 2-9 будуть однакові за величиною сигнали, а на вихідних обмотках ферочутливих елементів 10, 11 сигнали будуть відсутні, при цьому на вході підсилювача ρ сумарний сигнал буде дорівнювати нулю. При вазі р0 джерело 1 магнітного поля зміщується вздовж ферочутливих елементів 2-11 на відстань, пропорційну р. У цьому випадку на виході кожного ферочутливого елемента 2-9 з'являться однакові за величиною прирости, на виході ферочутливих елементів 10, 11 з'являться однакові сигнали, а вихідний сигнал ваговимірювального датчика буде дорівнювати сумі сигналів усіх ферочутливих елементів. Пропонована корисна модель водночас не реагує на вплив рівномірного зовнішнього магнітного поля перешкоди, коливання джерела 1 магнітного поля вздовж осі n-n та на його кутові коливання відносно цієї осі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 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, третю та четверту пари ферочутливих елементів, розташовані у одній площині з першою та другою парами ферочутливих елементів одна відносно іншої на відстані, що дорівнює трьом чвертям довжини джерела магнітного поля, та сполучені одна з одною аналогічно першій та другій парам ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких послідовно з'єднані з вихідними обмотками третьої та четвертої пари ферочутливих елементів, який відрізняється тим, що застосовано п'яту пару ферочутливих елементів, розташовану на лінії магнітної нейтралі джерела магнітного поля в одній площині розміщення першої-четвертої пар ферочутливих елементів, при цьому вихідні обмотки ферочутливих елементів п'ятої пари увімкнені за диференціальною схемою та послідовно з'єднані з вихідними обмотками решти ферочутливих елементів. 2 UA 68934 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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 3