Устройство для измерения сил и ментов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >53б4Ю

Союз Советских

Социалисти теских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.08,75 (21) 2160536/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 2511.76. Бюллетень № 43 (45) Дата опубликования -описания 05.01.77 (51) !.Кл. 6 О1 L 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло лелам изобретений и открытий (53) УДК 531.781 (688.8) (72) Авторы изобретения

М. E. Герценштейн и Ф. А. Левннзон (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ

И МОМЕНТОВ

Изобретение относится к силоизмерительной технике.

Известные устройства для измерения малых сил и моментов, содержащие корпус, подвижную часть, установленную в упругом подвесе и датчик положения подвижной части, не обеспечивают требуемой точности (2).

Известное устройство для измерения малых сил и моментов, содержащее корпус, подвижную часть, установленную в упругом подвесе, датчик положения подвижной части, усилитель Il детектор, также не обеспечивает требуемой точности (Ij.

Для повышения точности з предлагаемое устройство введены сумматор, аттенюатор, фазозращатель, генератор частоты, фазовый и амплитудный детекторы и два интегратора, при этом к выходу детектора одним из своих ,входов подключен сумматор, к другому входу которого через аттенюатор и фазовращатель подключен генератор частоты, а к выходу сумматора последовательно подсоединены фазовый и амплитудный детекторы, подключенные другими входами к генератору частоты, а выходами — через интеграторы к фазовращателю и аттенюатору соответственно.

На черетеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные высокодобротный механический осциллятор 1, состоящий из корпуса и подвижной части, установленной в упругом подвесе; датчик положения 2 подвижной части; усилитель 8; детектор 4, к выходу которого подключен одним из своих входов сумматор

5; к другому входу сумматора 5 через управляемые аттенюатор б и фазовращатель 7 подключен одним из своих выходов генератор 8; к выходу сумматора 5 подключены последо1о вательно синхронный фазовый детектор 9 и синхронный амплитудный детектор 10, которые подключены к выходам генератора 8; выход синхронного фазового детектора 9 через интегратор 11 подключен к управляемому фазо15 вращателю 7, а выход синхронного амплитудного детектора 10 через интегратор 12 — к управляемому аттенюатору 6. Выход сумматора 5 является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

С выхода ооциллятора 1 шумовой сигнал в виде механического колебания собственной частоты со случайными амплитудой и фазой воздействует на датчик положения 2, которыйпреобразует его в электрический шумовой сигнал. После усиления усилителем 8 и детектирования детектором 4 шумовой электрический сигнал поступает на вход сумматора

5. На другой вход сумматора подается сигнал той же частоты от генератора 8 через упразЗО ляемые фазовращатель 7 и аттенюатор б.

53641Î

Сумматор 5 осуществляет алгебраическое сложение этих сигналов. Если сдвиг фаз суммируемых сигналов равен 180, а амплитуды их равны, то на выходе сумматора 5 напряжение равно нулю. Когда сдвиг фаз суммируемых сигналов отличается от 180, на выходе сумматора появляется сигнал, который вызывает появление на выходе детектора 9 сигнала ошибки, подаваемого через интегратор 11 на управляемый фазовращатель 7. .Последний изменяет фазу сигнала, подаваемого на сумматор 5 от генератора 8 так, чтобы сигнал ошибки стал минимальным. При этом сдвиг фаз сигналов на сумматоре составляет 180 . Если амплитуды сигналов не равны, то на выходе синхронного фазового детектора 9 появляется напряжение, которое, попадая на вход синхронного амплитудного детектора 10, вызывает появление на его выходе ситнала ошибки, подаваемого через интегратор 12 на управляемый аттенюатор б.

Последний изменяет амплитуду сигнала, подаваемого.на сумматор 5 от генератора 8 так, чтобы свести сигнал ошибки на выходе детектора 10 к нулю. Полоса частот, в которой происходит регулировка фазы .и амплитуды, и, следовательно, компенсация шумов осциллятора 1, определяются величиной постоян.ных времени интеграторов 11 и 12, и может быть обеспечена равной шумовой полосе осциллятора. На сумматор 5 поступает сигнал большого уровня, поэтому собственно шумы блоков 5 — 12 не сказывают "ÿ на точности схемы.

Благодаря введению в устройство сумматора, аттенюатора, фазовращателя, генератора частоты, фазового и амплитудного детекторов и двух интеграторов обеспечена автоматическая компенсация прогнозируемых шумовых сигналов осциллятора на собственной частоте, что повысило точность устройства.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Брагинский В. Б. «Физические эксперименты с.пробными телами», М., «Наука», 1970, стр. 29 — 34 (прототип).

2. Авторское свидетельство № 211840, М. Кч G 01 1 3/00, 66.

ЗО

10 Устройство для измерения сил и моментов, содержащее корпус, подвижную часть, установленную в упругом подвесе, датчик положения подвижной части, усилитель и детектор, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью по15 вышения точности, в него введены сумматор, аттенюатор, фазовращатель, генератор частоты, фазовый и амплитудный детекторы и два интегратора, при этом к выходу детектора одним из своих .входов подключен сумматор, 20 к другому входу которого через аттенюатор и фазовращатель подключен генератор частоты, а к выходу сумматора последовательно подсоединены фазовый .и амплитудный детекторы, подключенные другими входами к ге25 нератору частоты, а выходамп — через интеграторы к фазовращателю и аттенюатору соответственно.