SU821966A1 - Способ уменьшени температурнойпОгРЕшНОСТи BECOB - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к весоизме,рительной технике и может быть испол зовано в электромеханических весах с магнитоупругими силоизмерительными датчиками. Температурные .изменени  выходных характеристик магнитоупругих силризмерительных датчиков  вл ютс  основным источником погре1ьностей электромеханических весов, разрабатываемых на базе таких датчиков, причем известные конструкции магнитоупругих датчиков трансформаторного типа с шихтованным сердечником имеют темт пературную погрешность пор дка. 11 ,7% на 10 С. При соответствующем коэффициенте заполнени , который представл ет собой отношение толщины добавочных пластин из закаленной стали к общей толщине пластин магнитопровода из электротехнической стали, можно осуществить практически полную температурную компенсацию мультиплакативной составл ющей магнитоупругого датчика трансформаторного типа, использу  медное сопротивление, включенное в цепь выходной обмотки магнитоупругого датчика ll . Недостатком этого способа  вл етс  то, что дл  его реализации в каждом конкретном случае необходимо подбирать величину активного проволочного сопротивлени , исход  из величины температурного коэффициента магнитоупругого датчика, примененного в весах. Однако это довольно трудоемка  работа, требующа  специального дорогосто щего оборудовани  (климатических камер, точных силоизмерительных машин и цифровых приборов). Другим недостатком этого способа  вл етс  то, что аддитивна  составл юща  температурной погрешности магнитоупругого датчика не устран етс . Дл  уменьшени  вли ни  этой составл ющей погрешности перед измерени ми необходима установка на нуль. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ уменьшени  температурной погрешности весов, содержащих, магнитоупругие датчики с двум  взаимно перпендикул рными намагничивающей и измерительной обмотками, при измерени х с компенсацией начального сигнала опорным напр жением в цепи измерительной обмотки 2 . Недостаток данного способа состоит в необходимости проведени  при коррекции характеристики двух операций , последовательно раст нутых друг за другом во времени. Это приводит к тому, что в процессе корректировки чувствительности по образцовой нагрузке дрейфуетнуль весов и требуетс  дополнительна  установка нул  Другим недостатком данного спосора  вл етс  то, что дл  его реализации нужно существенно усложнить конструкцию весов, ввод  узел автоматической установки нул , блок коррекции масштаба преобразовани  и механизм наложени  образцовой силовой нагрузки на весовую платформу. Цель изобретени  - одновременное уменьшение погрешности. Поставленна  цель достигаетс  тем что компенсацию начального сигнала осуществл ют, измен   активное сопротивление нагрузки измерительной обмотки при-посто нном опорном напр жении . На фиг. 1 показана зависимость вы ходного напр жени  U магнитоупругих датчи7{ов от измер емой силы Р,-приложенной к датчикам, при различной температуре окружающей среды; на фиг. 2 - структурна  схема весов, по .  сн кща  данный способ уменьшени  температурной нестабильности выходной характеристики магнитоупругих весов, на фиг. 3 - принципиальна  электриче ка  схема магнитоупругих весов. На фиг. 1 обозначены: 1 - характеристика весов (P) при . 2 - характеристика при , 3 - характеристика при . На фиг. 2 и 3 показаны магнитоупр гий,датчик 4 трансформаторного типа с двум  взаимно перпендикул рными обмотками, служащий дл  преобразовани  измер емой силы Р в пропорциональное напр жение U) выпр мительное устройство 5, преобразующее выходной сигнал переменного тока в сиг нал посто нного тока; подстраиваема  /активна  нагрузка 6,определ юща  рабочий трк датчика и масштаб преобраз вани ; цифровой интегрирующий вольтметр 7, измер ющий разность потенциалов между выходным напр жением ма нитоупругого датчика и опорным напр  жением; источник 8 регулируемого высокостабильного опорного напр жени , вырабатывающий стабильное опорное напр жение во времени} трансформатор 9, питающий силоизмерительные датчики/ намагничивающие обмотки 10 магнитоупругих датчиков, соединенные между собой параллельно; измерительные обмотки 11 датчиков, соединенные между, собой последовательно и Ьогласно емкость 12 фильтра; резис оры 13-15 делител  опорного напр же ни , прецизионные стабилитроны 16-18 стабилизатора опорного напр жени ; балансный ограничительный резистор 19; емкость 20 фильтра стабилизатора опорного напр жени . Выходна  характеристика магнитоупругих весов (P) существенно зависит от температуры магнитопроводов датчиков, а, следовательно, и от тем Пературы окружающей среды. С изменением температуры магнитопровода магнитоупругого датчика измен етс  как угол наклона выходной характеристики (мультипликативна  составл юща  температурной погрешности), так и ее положение относительно оси ординат (аддитивна  составл юща  температурной погрешности). Экспериментально установлено , что такой, же характер смещени  характеристики магнитоупругого датчика наблюдаетс  при изменении величины активного сопротивлени  нагрузки в цепи выходной обмотки. Например, если магнитоупругий преобразователь предварительно поджат до линейного участка выходной характеристики, то увеличение активного сопротивлени  нагрузки всегда сопровождаетс  увеличением чувствительности преобразовател  и увеличением величины начального сигнала при отсутствии силовой нагрузки . Следовательно, смещение характеристики магнитоупругого датчика от воздействи  температуры может быть скомпенсировано соответствующим изменением величины активного сопротивлени  нагрузки (если от температуры увеличились нулевой сигнал и чувствительность , то следует уменьшать нагрузку и наоборот.) . Способ уменьшени  температурной погрешности весов, содержащих магнитоупругие датчики с двум  взаимно пер- . пендикул рными намагничивающей и измерительной обмотками, состоит в следующем. При градуировке весов образцовыми гир ми определ етс  величина активного сопротивлени  нагрузки 6 магнитоупругих датчиков 4, котора  в дальнейшем  вл етс  посто нной дл  данной температуры. Этим самым получают рабочую выходную характеристику (P) магнитоупругих весов (при fCconst ). Сразу же после градуировки весов изменени  опорного напр жени  и on уравновешивают начальное напр жение Uo выходной характеристики, т.е. добиваютс  нулевых показаний цифрового вольтметра 7 при отсутствии груза на весах, в дальнейшем измен ть установленную величину опорного напр жени  нельз , так как это приводит к нарушению правильности градуировки весов. Непосредственно перед взвешиванием при уходе нул  и изменении чувствительности весов вследствие колебаний температуры окружающей среды необходимо, измен   в ту или другую сторону активное сопротивление нагрузки 6, установитьнулевые показани  вольтметра 7, после чего производить взвешивание груза. Результат измерени  не содержит аддитивной и мультипликативной составл ющих температурной погрешности магнитоупругих силоизмерйтельных датчиков .

Данный способ уменьшени  температурной нестабильности выходной характеристики магнитоупругих весов позвол ет сущеОтвейно повысить точнбст.ь взвешивани  грузов в широком диапазоне изменени  температуры окружающей среды (от -5С°С до ). Особенно повглшаетс  точность взвешивани  грузов ,на крановых магнитоупругих весах/ у которых тарна  нагрузка практически всегда посто нна .

Claims (2)

1.Столбун М.И. и Сизых П.П. Снижение температурных погрешностей магнитоупругих преобразователей трансформаторного типа. Электромеханика . Извести  Вузов, 2, 1974,

0 с. 193-197.

2.Авторское свидетельство СССР

398834, кл. G 01 G 23/36, 25.01.71 (прототип).

Р,кн

Фиг.

и

л