Тензорезисторный датчик силы

 

ТЕНЭОРЕЗИСТОРНЫЙ ДАТЧИК СИЛЫ, содержащий осесимметричнуго пластину , вьтопненную за одно целое со столбиками , расположенными по обе стороны пластины по концентрическим окружностям и соединенными с подрезис торными кольцами с размешенными на них винтовыми проволочными тензо езпс торами, отличающийся тем, что. с целью повьшЕения точности в месте соединения столиков я подрезис торных колец выполнены выборки материала, глубина которых равна вьюоте колеЦ« а периметр образован цилиндрической поверхностью, концентричной внешней поверхности подрезйсторного кояыш, и /№умя плоскими гранями , параллельными боковым граням со (О ответствующего столбика.

yg (: 01 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙР »Г ИЙ (21} 3420760/18-10 (22) 09.04.82 (46) 15.08.83. Бкп. М 30 (72) И. И. Буртковский, В. Б. Власов, Л. М. Вулихман, Н. Я. Гроссман, А. И. Кравченко, В. К. Кузьмич, М.Г, Профирян и В, Ф. Семенкж (71) Одесский ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт. и Производственное объединение Точмая» (53) 531. 781 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И» 208997, кл. С 01 L 1/22, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

М 424025, кл. С 01 (. 1/22, 1974 (прототип).

„,SU„„1035432 А (54) (57) ТЕНЗЭРЕЗИСТОРНЫИ ДАТЧИК

СИЛЫ, содержащий осесимметричную цпастину, выполненную эа одно целое со столбиками, расположенными по обе стороны пластины по концентрическим . окружностям н соединенными с подреэисгорными кольцами с размещенными на них винтовыми проволочными тензорезисторами, î r л ич ающи йся тем, что;саельюповьаыения точности s месте соединения столбиков и подреэисторныс колец выполнены выборки материала, глубина которых равна высоте колец, а периметр образован цилиндрической поверхнос »ъю, концентричной внешней поверхности подрезистарного колыа, и двумя плоскими граня- Ц ми, параллельными боковым гранам соответствующего . столбика.

1 1035

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения малых усилий.

Известен датчик силы, содержащий осесиммегричную пластину подкреплеиную Б двумя подрезисторными кольцами, на которые попарно навиты гензорезисгоры растяжения и сжатия (1) .

Однако малая высота колец является саерживающим фактором в увеличении вЫход- 10 ного сигнала датчика и соответсгвуклцего повышения точности.

Наиболее близким по технической сущ- ности к предлагаемому является устройся во, состоящее из осесиммегричной плести- 15 ны и выполненных эв одно целое с ней вертикальных столбиков, расположенных по конценгрическим окружностям. К столбикам прикреплены стеклянные изоляторы, на которые навиты тенэорезисторы. При прило- 20 женин измеряемого усили к центру изгибаемой пластины столбики поворачиваются, растягивая или сжимая соответствующие тензорезисгоры, каждый из которых является активным плечом электрического 25 моста (2) .

Недостатком этого устройства является свободное провисание микропривода между смежными столбиками, что ухудшает метрологические характеристики силоизме- Э0 рителя.

Цель изобретения — повьппение точности измерения усилий.

Указанная цель достигается тем, что в гензорезисторном датчике силы,содер жвщем осесимметричную пластину, выполненную за одно целое со столбиками, расположенныии по обе стороны от пластины по концентрическим окружностям и соединеняими подрезисгорными кольцами с раз-40 мещеннымн нв HHK винтовыми проволочнымн тензореэнсгорами, в месте соедине— ния столбиков и подреэисторных колец йьптопнены выборки мвгериала, глубина

KorDpblK равна высоте колец, в oepMMerp образован цилиндрической поверхностью

1 конценгрнчной внейшней поверхности подреэногорно. о кольца, н двумя плоскими гра432 2 нями, параллельными боковым граним соответствующего столбика.

Нв чертеже изображен датчик.

Датчик содержит осесимметричную пластину 1, выполненную эв одно целое со столбиками 2 H 3, соединенными своими свободными концами с подрезисторными кольцами 4 и 5, на которые навиты проволочные тенэореэисгоры 6 и 7.

При приложении измеряемого усилия P пластина 1 изгибается, столбики 2 и Э поворачиваются, деформируя кольца 4 и 5, при этом сжимаются тензорезисгоры 6 и растягиваются тензореэисторы 7.

Для повышения точности измерения усилий в месте соединения столбиков

2 и 3, с кольцами 4 и 5 выполнены выборки 8, образованные поверхностью 9, концентричной внешней поверхности подрезисгорного кольца, и двумя гранями

10 и 11, параллельными соответствующим боковым граням столбиков.

Намотка винтовых тензорезисгоров на сплошные кольца обеспе ивает фиксацию микропровода на всем его протяжении, исключает возможность колебания длины микропровода при изменении внешних воздействий. Вместе с тем, расположение сплошных тонких подрезисторных колец на значительном расстоянии ог пластины при малых ее угловых деформациях сохраняет высокий уровень выходного сигнала, Пазы, выполненные в месте соединения колец со столбиками, позволяют приблизить тенгенииальную податливость участков колец в зоне столбиков к гангенциальной податливости участков колец между столбиками. При атом достигается равномерность деформации подрезисгорных колец

H навигых HB них генэореэисгоров не всей длине окружности и повышается точность. измерения.

Использование предлагаемого датчика обеспенивает точность, соответствующую по основным метрологическим параметрам категории точности 0,04 % по

ГОСТ 15077-78, 1035432

Составитель В. Годэиковский

Редактор Ю. Касарда Техред М.Коштуоа Корректор Л. Болшан

Заказ 5813/41

Тираж 873 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >l(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4