CS231738B1 - ) Small force measuring devices in the range of 0.01-10 IM - Google Patents
) Small force measuring devices in the range of 0.01-10 IM Download PDFInfo
- Publication number
- CS231738B1 CS231738B1 CS817574A CS757481A CS231738B1 CS 231738 B1 CS231738 B1 CS 231738B1 CS 817574 A CS817574 A CS 817574A CS 757481 A CS757481 A CS 757481A CS 231738 B1 CS231738 B1 CS 231738B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- measuring body
- electric coil
- measuring
- range
- coil
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Předmětem vynálezu je uspořádání prvků u zařízení pro měření malých sil v rozsahu 0,01-10 N. V magnetickém poli elektrické cívky se nachází měřicí tělísko, na které působí měřená síla. Měřicí tělísko se vychýlí ve směru proti účinku elektro-magnetického pole elektrické cívky. Nová poloha měřicího tělíska se snímá snlmaSem polohy. Výstupní signál snímače polohy se zavádí do zesilovače elektrického proudu, který protéká elektrickou cívkou. Zesílený elektrický proud vyvodí zesílení intenzity elektromagnetického pole a měřicí tělísko se přestaví prakticky do původní rovnovážné polohy. Poloha měřicího tělíska v elektromagnetickém poli elektrické cívky je tak stabilizována smyčkou záporné zpětné vazby. Hodnota měřené síly je dána přírůstkem proudu, který protéká cívkou při zatížení f- měřicího tělíska měřenou silou.The subject of the invention is the arrangement of elements in a device for measuring small forces in the range of 0.01-10 N. In the magnetic field of the electric coil there is a measuring body on which the measured force acts. The measuring body is deflected in the direction opposite to the effect of the electromagnetic field of the electric coil. The new position of the measuring body is sensed by the position sensor. The output signal of the position sensor is fed into the amplifier of the electric current flowing through the electric coil. The amplified electric current results in an increase in the intensity of the electromagnetic field and the measuring body is practically restored to its original equilibrium position. The position of the measuring body in the electromagnetic field of the electric coil is thus stabilized by a negative feedback loop. The value of the measured force is given by the increase in the current flowing through the coil when the measuring body is loaded with the measured force.
Description
Vynález se týká zařízení pro měření malých sil v rozsahu 0,01 - 10 N.The invention relates to a device for measuring low forces in the range of 0.01 - 10 N.
Pro měření sil se většinou využívá proporcionalita mezi silou a deformací měrného tělesa. Deformace se indikuje buď přímo změnou rozměru např. pružiny, membrány, třmenu, nebo nepřímo změnou vlastnosti materiálu měrného tělesa např. při využívání piezoelektrického efektu. Zařízení využívající uvedené způsoby jsou sice konstrukčně jednoduché, avšak při měření malých sil v rozsahu 0,01 -10N málo přesné. Vyhovují-li přesnosti, jaou obvykle výrobně nákladné.For measuring forces, the proportionality between force and deformation of the measuring body is mostly used. Deformation is indicated either by directly changing the dimension of, for example, a spring, diaphragm, yoke, or indirectly, by changing the properties of the measuring body material, for example using a piezoelectric effect. Although devices using these methods are structurally simple, they are not very accurate when measuring small forces in the range of 0.01-10N. If they are accurate, they are usually expensive to manufacture.
Uvedené nevýhody jsou z velké části odstraněny u zařízení pro měření malých sil v rozsahu 0,01 - 10 N, sestávajícího z měřicího tělíska, snímače polohy měřicího tělíska, zesilovače, ampérmetru a elektrické cívky, kde výstup snímače polohy měřicího tělíska je napojen na vstup elektrické cívky, přičemž měřicí tělísko je uloženo v magnetickém poli elektrické cívky a mezi výstupem zesilovače a vstupem elektrické cívky je zařazen ampérmetrj poloha měřicího tělíska v magnetickém poli elektrická cívky je stabilizována smyčkou záporná zpětné vazby.These disadvantages are largely eliminated with a small force measuring device in the range of 0.01-10 N, consisting of a measuring body, a measuring body position sensor, an amplifier, an ammeter and an electric coil, where the output of the measuring body position sensor is connected to an electrical input. coil, wherein the measuring body is embedded in the magnetic field of the electric coil and an ampere meter is placed between the amplifier output and the electric coil inlet. The position of the measuring body in the magnetic field of the electric coil is stabilized by the negative feedback loop.
Způsob měření malých sil v rozsahu 0,01 - 10 N dle vynálezu dovoluje z velké části eliminovat vliv závěsu měřicího tělíska a tím i nepříznivý stav mechanického třeni. Při dostatečném zesílení regulační smyčky závisí přesnost měření pouze na proporcionalitě účinku magnetického pole a proudu protékajícího elektrickou cívkou, což lze snadno zajistit. Další výhodou je rychlá odezva na změnu měřené síly, nebot měřicí tělísko prakticky nemění polohu. Malé úchylky měřicího tělíska také dovoluji použít jednoduché metody snímání polohy.The method of measuring low forces in the range 0.01 - 10 N according to the invention makes it possible to largely eliminate the influence of the suspension of the measuring body and thus the unfavorable state of mechanical friction. With sufficient amplification of the control loop, the accuracy of the measurement depends only on the proportionality of the effect of the magnetic field and the current flowing through the electric coil, which can be easily ensured. Another advantage is the rapid response to the change in the measured force, since the measuring element practically does not change its position. The small deviations of the measuring body also permit the use of simple position sensing methods.
Příklad využití vynálezu je popsán na základě přiloženého výkresu, kde je znázorněno blokové schéma zařízení využívající vynález.An example of the use of the invention is described with reference to the accompanying drawing, in which a block diagram of a device utilizing the invention is shown.
V magnetickém poli elektrické cívky £ se nachází měřicí tělísko 2· Poloha měřicího tělíska je snímána snímačem polohy £. Výstupní signál snímače polohy £ se přivádí do zesilovače 2 proudu, který protéká elektrickou cívkou £. Hodnota proudu se měří ampérmetrem £.The measuring element 2 is located in the magnetic field of the electric coil. The position of the measuring element is sensed by the position sensor. The output signal of the position sensor 6 is fed to a current amplifier 2 which flows through the electric coil 6. The current value is measured with an ammeter 8.
Na měřicí tělísko 2 se nechá působit měřená síla £.· Měřici tělisko 2 se vychýlí ve směru proti účinku magnetického pole elektrické cívky i. Změna polohy měřicího tělíska se snímá snímačem polohy £.The measuring body 2 is subjected to the measured force.. The measuring body 2 is deflected in the direction opposite to the magnetic field effect of the electric coil i. The change of the position of the measuring body is sensed by the position sensor £.
Výstupní signál snímače £ zesílí přes zesilovač 2 proud protékající cívkou i a tak i intenzitu, magnetického pole, které působí proti účinku měření sily §. a které přestaví měřicí tělísko 2 prakticky do původní rovnovážné polohy. Měřicí tělísko 2> snímač polohy £, zesilovač 2, a elektrická cívka £ tak tvoří smyčku záporné zpětné vazby, která zajištuje rovnovážnou polohu měřicího tělíska 2 při jeho zatížení měřenou silou §,. Hodnota nárůstu proudu protékajícího elektrickou cívkou £, která se odečítá na ampérmetru 3, odpovídá hodnotě měřené síly 6.The output signal of the sensor 6 amplifies through the amplifier 2 the current flowing through the coil 1 and thus the intensity of the magnetic field, which counteracts the effect of the force measurement. and which removes the measuring body 2 practically to its original equilibrium position. The measuring body 2, the position sensor 6, the amplifier 2, and the electric coil 4 thus form a negative feedback loop which ensures the equilibrium position of the measuring body 2 under its load by the measured force,. The value of the increase in current flowing through the electric coil 6, which is read on the ammeter 3, corresponds to the value of the measured force 6.
Zařízení pro měření malých sil v rozsahu 0,01 - 10 N dle vynálezu se uplatní zvláště , tam, kde při měření malých sil v rozsahu 0,01 - 10 N jsou kladeny vysoké požadavky na t. přesnost měření, zvláště při rychlých změnách hodnoty měřené síly.The device for measuring low forces in the range 0.01 - 10 N according to the invention is particularly useful where, when measuring low forces in the range 0.01 - 10 N, high requirements are placed on t. forces.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS817574A CS231738B1 (en) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | ) Small force measuring devices in the range of 0.01-10 IM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS817574A CS231738B1 (en) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | ) Small force measuring devices in the range of 0.01-10 IM |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS757481A1 CS757481A1 (en) | 1984-05-14 |
| CS231738B1 true CS231738B1 (en) | 1984-12-14 |
Family
ID=5425145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS817574A CS231738B1 (en) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | ) Small force measuring devices in the range of 0.01-10 IM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS231738B1 (en) |
-
1981
- 1981-10-15 CS CS817574A patent/CS231738B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS757481A1 (en) | 1984-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4639665A (en) | Sensing system for measuring a parameter | |
| US2987669A (en) | Hall effect electromechanical sensing device | |
| US3199026A (en) | D.-c. clamp-on meter including a hall plate flux detector | |
| Li et al. | A closed-loop operation to improve GMR sensor accuracy | |
| JP6116061B2 (en) | Current sensor | |
| US2427866A (en) | Electromagnetic motion responsive device | |
| US3128625A (en) | Saturable reactor position transducer | |
| US3286528A (en) | Device for measuring forces by application of the hall effect | |
| US3164013A (en) | Displacement indicator arrangement | |
| US2511752A (en) | Pressure telemeter | |
| CN216718524U (en) | High-precision low-temperature drift open-loop hall current sensor | |
| US4336854A (en) | Weighing system | |
| CS231738B1 (en) | ) Small force measuring devices in the range of 0.01-10 IM | |
| US4150730A (en) | Electromagnetically compensating weighing or force-measuring device | |
| CN105606877B (en) | A kind of closed loop TMR current sensor | |
| US2993370A (en) | Force to proportional movement transducer | |
| US2827609A (en) | Magnetic bridge gauge | |
| JP6226091B2 (en) | Current sensor | |
| TWI888803B (en) | Current measuring device | |
| SU678934A1 (en) | Electromagnetic weighing element | |
| Gast et al. | A directly weighing suspension balance with frequency variant output | |
| SU1642407A1 (en) | Device of contactless measurement of welding current | |
| US2956212A (en) | Transducing apparatus | |
| SU152028A1 (en) | Compensation Coercimeter | |
| SU789971A1 (en) | Device for plotting dynamic electromagnetic characteristic |