(54) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО ПИэобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени крут щего момента на валу. Известен магнитоупругий преобразрватель крут щего момента, соаержащий рао попоженную 1 онцентрично с контролируемым участком вала неподвижную электро магнитную систему с вно выр1эженньгми полюсами, снабженными возбуждающими и измерительными обмотками . и измерительную cxeMytl. Однако данный преобразователь не обеспечивает требуемой точности иэмерени из-за зависимости выходного сигнала преобразовател от углового по ложени вала относительно электромагнкгной системы и скорости его враше ни . Наиболее близким по техшмеской суш ности и достигаемому результату к оа иному изобретению вл етс магнитоупругий преобразователь крут щего MOMeirfa, содержаи|ий закреппенньге tia валу намагивМОМЕНТА чивающий и измерительный П-образные магнитопроводы с обмотками и измерительную схему с бесконтактными устройствами подвода питани и съема сигналаГ2 . Недост атком данного преобразовате1 1Я вл етс ограниченный диапазон измерени . Цель изобретени - расширение анапа зона измерени . Указанна цель достигаетс тем, что в 1феобразователь введен допсу1нительный измерительный П -образный магнитопровод с обмотками, причем измерительные магнитопроводы размешены с возможностью взаимного поворота относительно оси их пересечени , расположенной в плоскости намагничивающего магнитопровода . На фир. 1 предстйвлена конструктивна схема преобразовател -, на фиг. 2 блок-схема его включени . Магнитоупругий преобразователь крут щего момента (фиг. 1) содержит жест392040 ко закрепленный на контролируемом валу намагничиваюший П-образный магнитопровод 1 с обмоткой 2 и ива измеритель ных П-образных магнитопровоаа 3 и 4 с обмотками 5 и 6. Измерительные магнитопроводы выполнены подвижными относительно оси их пересечени и расположены на валу под углом цруг к другу и симметрично .относительно плоскости намагничивающего магнитопровода. Об . мотки каждого измерительного магн топровоаа соединены между собрй согласно . Измерительна схема (фиг. 2) магни тоупругого преобразовател состоит из трансформаторного токосъемника 7, с помощью которого подводитс на вал питающее напр жение, выпр мител 3 и стабилизатора 9 посто нного тока, который служит дл питани всех элеменtOB измерительной схемы преобразовател . Обмотка 2 намагничивающего магнитопровоца магнитоупругого преобразовател 1О (фиг, 1). запитываетс пр моугольными импульсами тока от мульт вибратора 11.. Обмотки измерительных магнитопровоаов подключены к дифференциальному усилителю 12, выход которого соединен с детектором 13 среанего значени , в свою очерець подключенного к входу преобразовател 14 напр жение частота, выход которого нагружен на подвижную пластину емкостного токосъемника 15. Сигнал, снимаемый с неподвижной пластины токосъемника, подаетс на индикатор 16, в качестве которого использован частотомер. Преобразователь работает следующим образом. Импульсы тока, вырабатываемые мультивибратором 11, запитывают обмотку намагничивающего магнитопровода 1, за счет чего в материале вала создаетс переменное магнитное поле. При отсутствии крут щего момента оба измерител ных магнитопровоаа наход тс в одинаковых услови х, в результате чего на выходе диффереш1иального усилител и детектора сигнал отсутствует и с выхода преобразовател напр жение - частота на индикатор поступает через емкостный токосъемник сигнал определенной шчaльнoй частоты. Под воздействием крут щего момента в материале вала возникает магнитна анизотропи ) в результате чего величины ЭДС, возника« щие в обмотках измерительных магиитоJ ко (54) MAGNETIC ELASTICIZING TORQUE CONVERTER The invention relates to measurement technology and can be used to measure the torque on a shaft. A magnetoelastic torque converter is known, which contains the first centered center with a controlled shaft section and a stationary electromagnetic system with clearly extended output poles equipped with exciting and measuring windings. and measuring cxeMytl. However, this converter does not provide the required accuracy and measurement due to the dependence of the output signal of the converter on the angular position of the shaft relative to the electromagnet system and the speed of its rotation. The closest to the sushi tehshmeskoy NOSTA and achieved result to another oa invention is a magnetoelastic transducer torsional MOMeirfa, containing | s zakreppennge tia shaft namagivMOMENTA Chiva and measuring U-shaped magnetic cores with coils and a measuring circuit with a contactless power supply devices and removal signalaG2. The disadvantage of this converter is a limited measuring range. The purpose of the invention is to expand the measurement area. This goal is achieved by the fact that an additional measurement U-shaped magnetic circuit with windings is inserted into the single-phase former, the measuring magnetic circuits are placed with the possibility of reciprocal rotation about their intersection axis located in the plane of the magnetizing magnetic circuit. At the firm. 1 shows a constructive diagram of a converter; FIG. 2 is a block diagram of its activation. The magnetoelastic torque converter (Fig. 1) contains a gesture 392040 that is attached to a shaft under control a magnetizing U-shaped magnetic circuit 1 with winding 2 and a measuring U-shaped magnetic circuit 3 and 4 with windings 5 and 6. The measuring magnetic cores are made movable relative to their axis intersections and are located on the shaft at an angle of a circle to a friend and symmetrically with respect to the plane of the magnetizing magnetic circuit. About The coils of each measuring magnet are interconnected according to. The measuring circuit (Fig. 2) of the magnetoelastic converter consists of a transformer current collector 7, with which a supply voltage is supplied to the shaft, a rectifier 3 and a constant current regulator 9, which serves to power all the elements of the measuring circuit of the converter. The winding 2 of the magnetizing magnet of the magnetoelastic transducer 1O (FIG. 1). powered by rectangular current pulses from the vibrator 11 multi. The windings of the measuring magnetic conductors are connected to the differential amplifier 12, the output of which is connected to the detector 13 of the mean value, voltage connected to the input of the converter 14, the output of which is loaded on the moving plate of the capacitive current collector 15 The signal taken from the fixed plate of the current collector is fed to the indicator 16, which is used as a frequency meter. The Converter operates as follows. The current pulses produced by the multivibrator 11 energize the winding of the magnetizing magnetic circuit 1, thereby creating an alternating magnetic field in the shaft material. In the absence of torque, both measuring magnets are under the same conditions, as a result of which there is no signal at the output of the differential amplifier and detector and the voltage from the output of the converter –– the frequency goes to the indicator through a capacitive current pickup signal of a certain frequency. Under the influence of the torque moment in the shaft material, magnetic anisotropy arises, as a result of which the EMF values, which appear in the windings of the measuring magnetometers
Иctoчники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 214161, кл. 3/10, 21.01.67.Information authors taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 214161, cl. 3/10, 01.21.67.
2.Гумашок М.Н., Магнитоупругио датчики в автоматике. Киев, , 1972, с. 15О, рис. 83 (прототип). 94 проводов, оказываютс неоаинаковыми, и на выходе аетектора среанего значени возникает сигнал,пропорциональный величине приложенного крут щего момента, который преобразуетс в пропорциональное ему изменение частоты выходного сигнала. При расположении измерительных маг нитопроводов таким образом, чтобы плоскость каждого .из них составл ла угол 45 относительно плоскости намагничиваюшего магнитопрово а, имеет место максимальна чувствительность преобразовател , однако при значительных величинах моментов наблюдаетс насыщение магнитоупругого эффекта. С уменьшением угла между плоскостью намагничивающего магнитопровода и плоскостью каждого из измерительных магнитопровоаов, магнитоупругое насыщение наблюдаетс при всех больших значени х моментов. Использование двух измерительных магнитопровоаов, выполненных .подвиж« (Гми относительно оси их пересечени , позвол ет корректировать нагрузочную характеристику преобразовател в зави симости от марки стали ферромагнитного вала и величины крут щего момента, а, следовательно, расширить диапазон измерени ..2.Gumashok MN, Magnetoelastic sensors in automation. Kiev, 1972, p. 15O, fig. 83 (prototype). The 94 wires are non-identical, and at the output of the detector of the mean value, a signal is generated that is proportional to the magnitude of the applied torque, which is converted into a proportional change in the frequency of the output signal. When the measuring magnetic conduits are located in such a way that the plane of each of them makes an angle of 45 relative to the plane of the magnetizing magnetic conductor, the transducer has maximum sensitivity, however, at significant values of moments, saturation of the magnetoelastic effect is observed. With a decrease in the angle between the plane of the magnetizing magnetic circuit and the plane of each of the measuring magnetic circuits, the magnetoelastic saturation is observed at all large values of the moments. The use of two measuring magnetic conductors made by the movement (gmi relative to the axis of their intersection allows to adjust the load characteristic of the converter depending on the steel grade of the ferromagnetic shaft and the magnitude of the torque, and, consequently, to extend the measuring range ..