Электромагнитный датчик крутящего момента

Оц 459696

O n m C V И Е"

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 13.02.73 (21) 1883025/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.75. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 20.03.75 (51) М. Кл. G 0113/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 531.781(088.8) по данам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Ю. Г. Брунштейн, Л. С. Ямпольский, А. Г. Карлов и А. Н. Шерешевский (71) Заявитель

Севастопольский приборостроительный институт (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования крутящего момента в электрический сигнал.

Известны электромагнитные датчики крутящего момента, содержащие упругий и чувствительный элементы и регистрирующий прибор.

Однако наличие потоков рассеяния в магнитной системе и биение зубчатых дисков чувствительного элемента снижают чувствительность и точность измерений датчика.

Целью изобретения является увеличение чувствительности, повышение точности измерений и упрощение конструкции датчика.

Эта цель достигается за счет того, что в предложенном датчике упругий элемент выполнен в виде валика с двухзаходной резьбой на его поверхности, а чувствительный элемент — в виде втулки, коаксиально охватывающей валик, с двумя участками резьбы на ее внутренней поверхности, в канавках которой уложены электрические обмотки.

На фиг. 1 показан датчик крутящего момента; на фиг. 2 — принципиальная схема включения обмоток датчика; на фиг. 3 — графики изменения электрических сигналов в обмотках датчика.

Датчик крутящего момента содержит упругий элемент, который выполнен в виде валика 1 из ферромагнитного материала с двухзаходной резьбой на поверхности, и чувствительного элемента в виде втулки 2, на внутренней поверхности которого выполнены два

5 участка аналогичной резьбы, в канавках которой уложены бифилярно электрические обмотки 3. Между внутренним диаметром резьбы втулки 2 и наружным диаметром резьбы валика 1 обеспечивается воздушный зазор.

10 Втулка 2 с обмотками 3 закреплена неподвижно, а валик 1 имеет возможность вращаться относительно втулки 2 на подшипниках 4.

Обмотки ыт и ыз соединены последователь15 но (фиг. 2) и подключены ко вторичной обмотке трансформатора Тр питания, имеющей средний вывод. Вторичные обмотки трансформатора и обмотки датчика момента образуют четырехплечий мост, в диагональ которого

20 включен измеритель тока А.

При отсутствии измеряемого крутящего момента в обмотках ыт и в датчика мгновенные значения токов 1ь и I равны между собой и поэтому в измерителе тока А резуль25 тирующий ток I равен нулю.

С появлением крутящего момента на валике последний скручивается, при этом изменяется относительное положение ниток резьбы валика относительно охватывающих уча30 стков резьбы втулки 2. Деформируемый ва459696

f 2

Фиг 1 иг

Техред А. Дроздова Корректор Е. Рогайлина

Редактор Л. Утехина

Заказ 637/7

Изд. № 375

Тираж 902

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 лик 1 и участки резьбы втулки 2 с обмотками

3 образуют магнитную систему датчика. При скручивании валика 1 появляется разность между мгновенными значениями токов 1, и

lа из-за ассиметрии магнитной проводимости воздушных участков между нитками участков резьбы втулки и нитками резьбы валика.

При вращении валика токи в обмотках меняются по периодическому закону, поэтому результирующее значение 1 определяется фактически фазовым углом сдвига между одинаковыми значениями токов I и 1з, например их минимумами (см, фиг. 3), и пропорционально моменту кручения.

Предмет изобретения

Электромагнитный датчик крутящего момента, содержащий упругий и чувствительный

5 элементы и регистрирующий прибор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, повышения точности измерений при упрощении конструкции, в нем упругий элемент выполнен в виде валика с

10 двухзаходной резьбой на его поверхности, а чувствительный элемент — в виде втулки, коаксиально охватывающей валик, с двумя участками аналогичной резьбы на ее внутренней поверхности, в канавках которой уложеI5 ны электрические обмотки.