SU1035432A1 - Resistance strain-gauge transducer of force - Google Patents

Abstract

ТЕНЭОРЕЗИСТОРНЫЙ ДАТЧИК СИЛЫ, содержащий осесимметричнуго пластину , вьтопненную за одно целое со столбиками , расположенными по обе стороны пластины по концентрическим окружност м и соединенными с подрезис торными кольцами с размешенными на них винтовыми проволочными тензо езпс торами, отличающийс  тем, что. с целью повьшЕени  точности в месте соединени  столиков   подрезис торных колец выполнены выборки материала, глубина которых равна вьюоте колеЦ« а периметр образован цилиндрической поверхностью, концентричной внешней поверхности подрезйсторного ко ыш, и /№ум  плоскими гран ми , параллельными боковым гран м со (О ответствующего столбика.A TENEORISISTOR POWER SENSOR containing an axially symmetric plate integrated in one piece with columns located on both sides of the plate in concentric circles and connected to subcutaneous rings with screw wire tensor wires placed on them, differing from that. In order to improve the accuracy at the junction of the tables of the subcorescent rings, material samples were taken whose depth is equal to the neck and the perimeter is formed by a cylindrical surface, concentric to the outer surface of the subresistor frame, and with flat edges parallel to the lateral edges with column.

Description

оэ елoh ate

4four

:о:about

N0N0

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  измерени  малых усилий.The invention relates to instrument making and can be used to measure small forces.

Известен датчик силы, содержещшй осесимметричную пластину подкрепленнуюA known force sensor containing an axisymmetric plate supported by

двум  подрезисторными колышми, на которые попарно навиты тензорезисторы раст жени  и сжати  fl .two subresistor cols, on which the strain gauges of tension and compression fl.

Однако мала  высота колец  вл етс  сперживаюишм фактором в увеличении вь1ход-. кого сигнала датчика и соответствующего повышени  точности.However, the small height of the rings is an obscene factor in increasing the passage-. sensor signal and a corresponding increase in accuracy.

Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому  вл етс  устройство , состо щее из осесимметричной пластины и выполненных за одно пелое с ней вертикальных столбиков, расположенных по концентрическим окружност м. К столбикам прикреплены стекл нные изол торы, на которые навиты гензорезисторы. При приложении измер емого усилид к центру изгибаемой пластины столбики поворачиваютс , раст гива  или сжима  соответствувшие тензорезисторы, каждый из которых  вл етс  активным плечом электрического моста The closest in terms of technical dryness to the present invention is a device consisting of an axisymmetric plate and vertical columns built in one piece with it, arranged in concentric circles. Glass insulators are attached to the columns, on which are wound resistance gages. When the measured amplifiers are applied to the center of the bent plate, the columns are turned, stretching or compressing the corresponding resistance strain gages, each of which is an active arm of an electric bridge.

Недостатком этого устройства  вл етс  свободное провисание микропривода между смежными столбиками, что ухудшае метрологические характеристики силоизмерител .A disadvantage of this device is the free sag of the microdrive between adjacent columns, which degrades the metrological characteristics of the force meter.

Цель изобретени  - повьпление точности измерени  усилий.The purpose of the invention is to improve the accuracy of force measurements.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в тензорезисторном датчике силы, ордержашем осесимметричную пластину, вьшолненную за одно целое со столбиками, распопоженныии по обе стороны от пластины по концентрическим окружност м и соедине нымн подрезис торными кольцами с размешенными на них винтовыми проволочными гензорезнсторами, в месте соедине нй  столбиков и подрезис торных колец выполнены выборки материала, глубина которых равна высоте колец, а периметр образован цилиндрической поверхностью, конден фичной внейшней поверхности подрезис торного кольца, и двум  плоскими гран ми , параллельными боковым гран м со- ответствукниего столбика.This goal is achieved by the fact that, in a strain gauge force sensor, we support an axisymmetric plate, which is integrally formed with columns, located on both sides of the plate along concentric circles and connected to subresistive rings with helical wiper strains, mounted on them. columns and subresistor rings were sampled from a material whose depth is equal to the height of the rings, and the perimeter is formed by a cylindrical surface, a condensate outermost surface uc iterated ring and two flat edges parallel to the side faces co otvetstvukniego m column.

На чертеже изофажен датчик.In the drawing isofazhen sensor.

Датчик содержит осесимметричную пластину 11 вьшолненную за одно целое со столбиками 2 и 3, соединенными своими свободными концами с подрезис торными кольцами 4 и 5, на которые навиты проволочные тензорезисторы 6 и 7.The sensor contains an axisymmetric plate 11 which is integrally formed with columns 2 and 3, connected by their free ends with subresistive rings 4 and 5, on which wire strain gages 6 and 7 are wound.

При приложении измер емого усили  Р пластина 1 изгибаетс , столбики 2 и 3 повора1гаваютс , деформиру  кольца 4 и 5 при этом сжимаютс  тензорезисторы 6 и раст гиваютс  тензорезисторы 7.When a measured force P is applied, plate 1 is bent, columns 2 and 3 are turned, strain rings 4 and 5 are deformed, and strain gages 6 are compressed and strain gages 7 are stretched.

Дл  повышени  точности измерени  усилий в месте соединени  столбиков 2 и 3, с кольцами 4 и 5 вьшолнены выборки 8, образованные поверхностью 9, концентричной внешней поверхности подрезис торного кольца, и двум  гран ми Ю и 11, пapaллeльньпvл соответствующим боковым гран м столбиков.To improve the accuracy of measuring the forces at the junction of columns 2 and 3, with rings 4 and 5, samples 8 formed by the surface 9, concentric to the outer surface of the subresistor ring, and two faces Yu and 11, parallel to the corresponding side edges of the columns, are made.

Намотка винтовых тензорезисторов на сплошные кольца обеспечивает фиксацию микропровода на всем его прот жении,. исключает возможность колебани  длины микропровода при изменении внешних воздействий . Вместе с тем, расположение сплошных тонких подрезисторных колец на значительном рассто нии от пластины при малых ее угловых деформаци х сохран ет высокий уровень выходного сигнала.Winding screw resistance strain gages onto solid rings ensures the microwire is fixed throughout its length. eliminates the possibility of fluctuations in the length of the microwire with changing external influences. At the same time, the arrangement of solid thin subresistor rings at a considerable distance from the plate at its small angular deformations maintains a high level of the output signal.

Пазы, вьшолненные в месте соединени  колец со столбиками, позвол ют приблизить тенгенциальную податливость участков колец в зоне столбиков к тангенциальной податливости участков колец между столбиками. При этом достигаетс  равномерность деформации подрезисторных коле и навитых на них тензорезисторов не всей длине окружности и повышаетс  точностьизмерени .The grooves made at the junction of the rings with the columns make it possible to bring the tengenic compliance of the sections of rings in the area of the columns closer to the tangential compliance of the sections of the rings between the columns. In this case, the uniformity of deformation of the subresistor col and the resistance strain gauges wound on them is not the entire circumference, and the accuracy of the measurement is improved.

Использование предлагаемого датчика обесценивает точность, соответствуюшую по основным метрологическим параметрам категории точности 0,04 % по ГОСТ 15077-78.The use of the proposed sensor devalues the accuracy corresponding to the main metrological parameters of an accuracy category of 0.04% according to GOST 15077-78.

II

пP

//

Claims (1)

ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ ДАТЧИК СИЛЫ, содержащий осесимметричную пластину, выполненную за одно целое со столбиками, расположенными по обе стороны пластины по концентрическим окружностям и соединенными с подрезис горными кольцами с размещенными на них винтовыми проволочными гензорезисгорами, о тличающийся тем, что, с целью по вьонения точности в месте соединения столбиков и подрезисторных колец выполнены выборки материала, глубина кото рых равна высоте колец, а периметр образован цилиндрической поверхностью, концентричной внешней поверхности подрезисторного кольца, и двумя плоскими гранями, параллельными боковым граням соответствующего столбика.TENSOR RESISTANCE POWER SENSOR containing an axisymmetric plate made in one piece with columns located on both sides of the plate along concentric circles and connected to undercutting mountain rings with screw wire generators mounted on them, characterized in that, in order to achieve precision in place connections of columns and sub-resistor rings, material samples were made, the depth of which is equal to the height of the rings, and the perimeter is formed by a cylindrical surface concentric with the outer surface and a resistor ring, and two flat faces parallel to the side faces of the corresponding column. СО Си ЦвЬSO Xi СО N0СО N0 1 10354321 1035432