SU1206634A1 - Magnetoelastic torque converter - Google Patents
Magnetoelastic torque converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1206634A1 SU1206634A1 SU843771973A SU3771973A SU1206634A1 SU 1206634 A1 SU1206634 A1 SU 1206634A1 SU 843771973 A SU843771973 A SU 843771973A SU 3771973 A SU3771973 A SU 3771973A SU 1206634 A1 SU1206634 A1 SU 1206634A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- magnetization
- zero
- shaft
- ring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
Изобретение относитс к силоиз- мерительной технике и может быть использовано дл измерени крут щего момента, передаваемого вращающимс валом.The invention relates to a load measuring technique and can be used to measure the torque transmitted by a rotating shaft.
Цель изобретени - повышение точности за счет получени фазомоду- лированного выходного сигнала.The purpose of the invention is to improve the accuracy by obtaining a phase-modulated output signal.
На фиг. 1 приведена конструктивна схема предлагаемого преобразовател ; на фиг. 2 - кольцевой участок; на фиг. 3 - функциональна схема преобразовател ; на фиг. 4 - графики, по сн ющие принцип работы устройства.FIG. 1 shows the structural scheme of the proposed Converter; in fig. 2 - ring section; in fig. 3 - functional converter circuit; in fig. 4 - graphs explaining the principle of operation of the device.
. Магн 1тоупругий преобразователь крут щего момента содержит вал 1 в виде замкнутого магнитопровода с V-образными участками 2, чувствительными к деформации, и с вершинами 3, статор, состо щий из двух со- осных колец 4 и 5 с внутренними радиальными выступами 6, катушки 7 и 8 соответственно намагничивани и измерени , неферромагнитное цилиндрическое основание 9 с выступами 10, фазосдвигающую цепь 11, нуль-органы. Magnetic torque converter contains shaft 1 in the form of a closed magnetic circuit with V-shaped sections 2 sensitive to deformation and with vertices 3, a stator consisting of two axial rings 4 and 5 with internal radial projections 6, coils 7 and 8, respectively, magnetization and measurement, non-ferromagnetic cylindrical base 9 with protrusions 10, phase-shifting circuit 11, null-bodies
12и 13, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, дифференцирующую цепь 15 и синхронный триггер 16. 12 and 13, an EXCLUSIVE or 14 logical element, a differentiating circuit 15 and a synchronous trigger 16.
Кольцо 4 состоит из кольцевых участков 17, установленных между выступами 10 неферромагнитного цилиндрического основани 9.Ring 4 consists of ring portions 17 installed between the projections 10 of the non-ferromagnetic cylindrical base 9.
Кольца 4 и 5 закреплены на торцах неферромагнитного полого цилиндрического основани так, что плоскости , проход щие через ось вращени вала и центры выступов одного кольца , дел т на две равные части участки между выступами другого кольца.The rings 4 and 5 are fixed at the ends of the non-ferromagnetic hollow cylindrical base so that the planes passing through the axis of rotation of the shaft and the centers of the projections of one ring are divided into two equal parts between the projections of the other ring.
Катушки 7 намагничивани расположены на кольцевых участках 5 по окружности кольца и соединены между собой через один с образованием двух ветвей обмотки намагничивани . Одна ветвь подключена к источнику переменного напр жени непосредственно, а друга - через фазосдвигающую цепь 11.The magnetizing coils 7 are located on the ring sections 5 around the circumference of the ring and are interconnected through one with the formation of two branches of the magnetization winding. One branch is connected to the alternating voltage source directly, and the other via the phase-shifting circuit 11.
Измерительные катушки расположены на радиальных выступах кольца 5 и соединены между собой последовательно . На выходе измерительных катушек подключен нуль-орган 12. Нуль-органThe measuring coils are located on the radial protrusions of the ring 5 and are interconnected in series. At the output of the measuring coils connected null-body 12. Null-body
13подключен к обмотке намагничивани . Выходные сигналы нуль-органов 1213connected to the magnetize winding. Null Organ Output 12
и 13 поступают на входы логического элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 14. Выходной сигнал нуль-органа 1 2 после диф1206634and 13 arrive at the inputs of the logical element EXCLUSIVE OR 14. The output signal of the zero-organ 1 2 after diff 1202034
ференцировани дифференцирующей цепью 15 поступает на синхронизирующий вход триггера 16. На информационный вход триггера 16 подаетс , выходное напр жение логического элемента ИСЮ1ЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14. Выходнойthe differentiation circuit 15 is fed to the synchronization input of the trigger 16. The information input of the trigger 16 is supplied, the output voltage of the logic element of the SUCKETTING OR 14. The output
10ten
1515
2020
импульс g. используетс в качестве опорного импульса, относительно которого измер етс фазовый сдвиг выходного сигнала.momentum g. is used as a reference pulse against which the phase shift of the output signal is measured.
На графиках (фиг. 4) обозначены магнитодвижущие силы Рд , F ветвей обмотки намагничивани ; составл ющие магнитного потока - о,, , протекающего через сердечник измерительной катушки при отсутствии крут щего момента-, составл ющие магнитного потока р, , V , протекаю- (щего через сердечник измерительной катушки при действии крут щего момента , выходные (опорные) импульсы и„д нуль-органа 12, выходные импульсы UKQ,, нуль-органа 13, выходные импульсы Цд, логического элемента, 25 выходные импульсы дифференцирующей цепи 15, выходные импульсы вых преобразовател , длительность KOTopbDt равна фазовому сдвигу Зр между импульсами, когда Р 0 (опорный) и Р О, напр жение U на выходе триггера, определ ющее знак крут щего момента.The plots (Fig. 4) show the magneto-motive forces RD, F of the magnetizing winding branches; magnetic flux components - o ,, flowing through the core of the measuring coil in the absence of torque; components of the magnetic flux p, V; flowing (through the core of the measuring coil under the action of torque, output (reference) pulses and “D zero-organ 12, output pulses UKQ ,, zero-organ 13, output pulses CD, logic element, 25 output pulses of the differentiating circuit 15, output pulses of the output converters, the duration KOTopbDt is equal to the phase shift Зр between pulses, when P 0 (reference ) O P, the voltage U at the output of the flip-flop defining the sign of torque.
Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.
При отсутствии крут щего момента (), когда точки а, Ь, с, d, е наход тс под выступами колец ста- , тора (фиг. 2), магнитодвижущие силы Рд и Р/У2 создают магнитный поток через участок сердечника измерительной катущки (фиг. 2). Этот поток содержит две составл ющие (фиг. 4) Результирующий магнитный поток через участок de определ етс разностью 9д, и Ф .In the absence of torque (), when the points a, b, c, d, e are under the protrusions of the stator and torus rings (Fig. 2), the magneto-motive forces Rd and P / U2 create magnetic flux through the core portion of the measuring coil ( Fig. 2). This flux contains two components (Fig. 4). The resulting magnetic flux through the region de is determined by the difference 9d and Φ.
В момент cot, , когда F.At the moment cot, when F.
30thirty
3535
4040
4545
5050
5555
W1 W1
F F
MZMz
магнитные потоки Ф, и Ф равны, магнитный поток через сердечник измерительной катушки равен нулю. В этот момент нулевые органы на выходах выдают импульсы U „Q, и (фиг. 4), фазовый сдвиг между которыми равен нулю. Вьгходное напр жениеthe magnetic fluxes f, and f are equal, the magnetic flux through the core of the measuring coil is zero. At this moment, the zero organs at the outputs give out pulses U „Q, and (Fig. 4), the phase shift between which is zero. Starting voltage
вы X - л о . you are X - l o.
При действии крут щего момента (Мт О) магнитна проницаемость V-об- разных участков вала измен етс , причем в направлени х, в которых |вал испытывает деформацию сжати Under the action of the torque (Mt O), the magnetic permeability of the V-shafts of the shaft changes, and in the directions in which the | shaft experiences compression deformation
5five
00
импульс g. используетс в качестве опорного импульса, относительно которого измер етс фазовый сдвиг выходного сигнала.momentum g. is used as a reference pulse against which the phase shift of the output signal is measured.
На графиках (фиг. 4) обозначены магнитодвижущие силы Рд , F ветвей обмотки намагничивани ; составл ющие магнитного потока - о,, , протекающего через сердечник измерительной катушки при отсутствии крут щего момента-, составл ющие магнитного потока р, , V , протекаю- (щего через сердечник измерительной катушки при действии крут щего момента , выходные (опорные) импульсы и„д нуль-органа 12, выходные импульсы UKQ,, нуль-органа 13, выходные импульсы Цд, логического элемента, 5 выходные импульсы дифференцирующей цепи 15, выходные импульсы вых преобразовател , длительность KOTopbDt равна фазовому сдвигу Зр между импульсами, когда Р 0 (опорный) и Р О, напр жение U на выходе триггера, определ ющее знак крут щего момента.The plots (Fig. 4) show the magneto-motive forces RD, F of the magnetizing winding branches; magnetic flux components - o ,, flowing through the core of the measuring coil in the absence of torque; components of the magnetic flux p, V; flowing (through the core of the measuring coil under the action of torque, output (reference) pulses and “D zero-organ 12, output pulses UKQ ,, null-organ 13, output pulses CD, logic element, 5 output pulses of the differentiating circuit 15, output pulses of the output converters, duration KOTopbDt is equal to the phase shift Зр between pulses, when P 0 (reference ) and P 0 is the voltage U at the output of the trigger, which determines the sign of the torque.
Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.
При отсутствии крут щего момента (), когда точки а, Ь, с, d, е наход тс под выступами колец ста- , тора (фиг. 2), магнитодвижущие силы Рд и Р/У2 создают магнитный поток через участок сердечника измерительной катущки (фиг. 2). Этот поток содержит две составл ющие (фиг. 4) Результирующий магнитный поток через участок de определ етс разностью 9д, и Ф .In the absence of torque (), when the points a, b, c, d, e are under the protrusions of the stator and torus rings (Fig. 2), the magneto-motive forces Rd and P / U2 create magnetic flux through the core portion of the measuring coil ( Fig. 2). This flux contains two components (Fig. 4). The resulting magnetic flux through the region de is determined by the difference 9d and Φ.
В момент cot, , когда F.At the moment cot, when F.
00
5five
00
5five
00
5five
W1 W1
F F
MZMz
магнитные потоки Ф, и Ф равны, магнитный поток через сердечник измерительной катушки равен нулю. В этот момент нулевые органы на выходах выдают импульсы U „Q, и (фиг. 4), фазовый сдвиг между которыми равен нулю. Вьгходное напр жениеthe magnetic fluxes f, and f are equal, the magnetic flux through the core of the measuring coil is zero. At this moment, the zero organs at the outputs give out pulses U „Q, and (Fig. 4), the phase shift between which is zero. Starting voltage
вы X - л о . you are X - l o.
При действии крут щего момента (Мт О) магнитна проницаемость V-об- разных участков вала измен етс , причем в направлени х, в которых |вал испытывает деформацию сжати Under the action of the torque (Mt O), the magnetic permeability of the V-shafts of the shaft changes, and in the directions in which the | shaft experiences compression deformation
(участки bd и се), магнитна прониаемость уменьшаетс , а в направлени х деформации раст жени - увелииваетс (участки ad и be). Магнитные сопротивлени участков bd и се увеличиваютс , а участков ad и be - уменьшаютс . В результате этого агнитньш поток Ф,,, увеличиваетс , а Фо2 уменьшаетс (фиг. 4). В этом сшучае результирующий магнитный fioTOK становитс равным нулю в мо- KeHTCOtj и на выходе нуль-органа 13 импульс и (02 по вл етс в момент Cdt . На выходе логического элемента получают импульсы U,,, Цд. , длительность которых равна (, {fp. Фаза выходного импульса равна tfp, чем больше крут щий момент, тем больше tfp . Одновременно в момент k)t, сигнал LF jy поступает на инфор06634(areas bd and ce), the magnetic permeability decreases, and in the directions of deformation, the tension increases (areas ad and be). The magnetic resistances of the bd and ce sections increase, while the ad and be sections decrease. As a result, the traffic flux F ,,, increases, and Fo2 decreases (Fig. 4). In this case, the resulting magnetic fioTOK becomes equal to zero in the mono-KeHTCOtj and at the output of the zero-organ 13 a pulse and (02 appears at the moment of Cdt. At the output of the logic element, pulses are U ,,, CD. Whose duration is equal to (, { fp. The output pulse phase is equal to tfp, the greater the torque, the greater the tfp. At the same time, at the moment k) t, the signal LF jy arrives at 06634
мационпьш вход триггера 16. На синхронизирующий вход триггера поступает дифференцированный сигнал Удц. В триггере записываетс информаци 5 и и (фиг. 4), равна единице. Это означает, что знак .крут щего момента положительный.The trigger input is set to 16. A trigger signal is received at the trigger trigger input. In the trigger, information 5 is recorded and, and (FIG. 4), is equal to one. This means that the sign of the torque is positive.
Остальные участки магнитопровода работают аналогичным образом.The remaining sections of the magnetic circuit work in a similar way.
При изменении знака крут щего момента на 180° измен етс фаза магнитного потока, протекающего через сердечник измерительной катушки. В этом случае на выходе логическогоWhen the sign of the torque changes by 180 °, the phase of the magnetic flux flowing through the core of the measuring coil changes. In this case, the output of the logical
элемента сигнал.., получают вsignal element .., get in
моменты cot,,. импульсов суmoments cot ,,. impulses su
Длительность выходныхWeekend duration
Ч, H,
На выходе триггера устанавливаетс нулевой сигнал. Это означает, что знак крут щего мо- мента отрицательный.A zero signal is set at the trigger output. This means that the torque sign is negative.
0ati0ati
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843771973A SU1206634A1 (en) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | Magnetoelastic torque converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843771973A SU1206634A1 (en) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | Magnetoelastic torque converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1206634A1 true SU1206634A1 (en) | 1986-01-23 |
Family
ID=21131215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843771973A SU1206634A1 (en) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | Magnetoelastic torque converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1206634A1 (en) |
-
1984
- 1984-07-18 SU SU843771973A patent/SU1206634A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1000797, кл. G 01 L 1/12. Авторское свидетельство СССР №. 1117467, кл. G 01 L 1/12, 05.08.83. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5591925A (en) | Circularly magnetized non-contact power sensor and method for measuring torque and power using same | |
US4506554A (en) | Magnetoelastic torque transducer | |
US2805677A (en) | Detector for misalinement of rotating body | |
KR860001339A (en) | Non-contact torque sensor | |
US4873874A (en) | Magnetoelastic torque transducer | |
SU1206634A1 (en) | Magnetoelastic torque converter | |
US3061805A (en) | Signal generator | |
CA1073080A (en) | Device for generating electrical pulses in response to shaft rotation | |
JPH04191630A (en) | Magnetostriction type torque sensor | |
SU1117467A1 (en) | Magnetoelastic torque pickup | |
US2459171A (en) | Torque measuring device for shafts | |
US3544939A (en) | Electrical pickoff | |
SU553490A1 (en) | Torque measuring device | |
RU2031358C1 (en) | Strain-measuring device | |
JPS6050429A (en) | Torque sensor | |
RU1778559C (en) | Magnetoelastic force transducer | |
SU1615585A1 (en) | Magnetoelastic pressure transducer | |
RU2017059C1 (en) | Differential inductive sensor of movements | |
Barton et al. | Industrial torque measurement using magneto-strictive torquemeters | |
JPS5923609U (en) | Cylinder position detection device | |
SU408373A1 (en) | ELECTROMAGNETIC RECORDER DEVICE | |
JPS6044841A (en) | Torque detecting device | |
SU421579A1 (en) | NON-CONTACT MEASURING DRIVE SCREW SCREEN | |
SU571857A1 (en) | Contactless angle converter | |
JPS609718Y2 (en) | Flaw detection coil device |