Тензометрическое устройство

 

Изобретение предназначено для измерения механических нагрузок в широком диапазоне быстроменяющихся температур и позволяет повысигь точность измерения. С.игнн.м, снимаемый с точек 12 и 13 мостовой схемы , подается одновременно на входы масштабных усилите.юй 7 и 8. На выходе масштабного усилите,1я 7 формируется с1Ннал. который подается на один из входов умножителя 6, на другой вход -- сишал с точек 11 тензомоста. Сигнал с выхода умножите.чя 6 подается на один нз входов сумматора 9, на другой вход - - сигнал с выхода масштабного усилителя 8 с фиксированным смешением . На выходе сумматора 9 формируется сигнал, равный но величине измеряем)й механической нагрузке, т. е. не зaвиcянLeй от температуры тензорезисторов 2 5. I и.п. to о 00 со О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3825030/24-10 (22) 17.12.84 (46) 07.11.86. Бюл. № 41 (72) Г. И. Козырев (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 714181, кл. G О! 1 1/22, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1087786, кл. G О! 1 1/22, 1983. (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение предназначено для измерения механических нагрузок в широком диапазоне быстроменяющих я температур и поз„„SU„„1268976 А1 воляет повысигь точносп изх;срсния. Сигнал, снимаемый с точек 12 и !3 мостовой схемы, подается одновременно íci вхо.,ы масштабных усилитслс и 7 и 8. 11а выходе масштабного усилитсл» 7 формирустс» сигнал.

KoTopblH подастся и а Один из в ходов х м ножителя 6, на другой вход — — сигнал с то н к

11 тензомоста. Сигнал с выхода умпожитсл»

6 подается на один из входов сумматора 9, на другой вход — — сигнал с выхода масштабного усилитсл» 8 с фиксированным смещением. !!а выходс су мматора 9 формирустcB сигнал, рави ыи по величине измор»(и .й механической нагрузке, т. с. нс зависящей от температуры тсllçoði :ièëоров 2 5. ил.!

268976

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения механических нагрузок в н!ироком диапазоне быстроменяющихся температур.

Целью изобретения является повышение точности измерения в широком диапазоне быстроменяющихся температур.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тока, тензорезисторы 2 — -5, умножитель 6, масштабные усилители 7 и 8 с фиксированным смещением, сумматор 9 и усилитель !0.

Тензорезисторы 2 — -5 образуют мостовую схему и являются тензопреобразователем.

Точки 11 диагонали питания тензопреобразователя подключены к генератору тока, а также к одному из входов умножителя (i.

Точки 12 и !3 другой диагонали тензомоста подключены к входам масштабных усилителей 7 и 8 с фиксированным смен((нием. Выход масштабного усилителя 7 с фиксированным смещением соединен с вторым входом умножителя 6. Выходы умножителя 6 и усилителя 8 подключены к входам сумматора 9. Выход сумматора 9 соединен с входом усилителя 10.

Тензорезисторы 2- -5 находятся В одинаковых температурных условиях и размещены на упругом элементе измерительн(>го устройства таким образом, что TcHçîðcçèñòîры 2 и 5 воспринимают деформацик> растяжения, 3 тензорезисторы 3 и 4 — деформацик> сжатия. Тензорезисторы сжатия и растяжения, p3cllOëoæ(ííû/ в различны.(lt.tå÷3x диагонали питания 1 1 мостовой схемы, воспринимают деформацию, одинакоВЧЮ ПО МОДУЛЮ. ч>()()х<угга гг >Об(> Г| есн ЙЯ

С точ K 12 и !3 мостовой сх(мы снимают сигнал Vi, который несет информацию об измеряемой механической нагрузке и 0 температуре Т тензорезисторов, а с точек

1 — — (..ИГH3 1 Vz, зависни(иЙ To.t bKo oT тех!пературы тензорезисторов. Граду ировоч пук> характеристику тензопреобразоват(ля можно представить в виде где gi u Ki -- коэффициенты, характеризующие аддитивную и мультипликативную чувствительность диагонали 12 -13 тензомоста к температуре; (.I)I I IÏÍÏ>Е.,>, (((I)Ill> /))I (е,(ид 1!. (1<.рес ((()(>.)1о;) .М (:;I ;б )f)i к;>я

Г и р;» к 7 .(3 (1/) lIисно< релак1 ор Г3, (анко

Заказ !)025/43

В ((ИИПИ Госу.(арственного ко><ит(т» (:(:(:Р по делам изобретений и 01крмтий

113035, Москва, Ж 35, Рву<нская наб., д 4>5

Филиал ППП «Патент», г. Уx(i<)()<>,(. тл. ((роек(пня, 1 = g<)+g>T+K T;

T = !г><>+п)>Ч>ь

1 — механическая нагрузка.

Решая уравнение (1), получим оценку механической нагрузки, не зависящую от температуры

L = — g<,+к > Ч/i-+ (g i+к 1 Ч >)Ъ а), (2) л где 1 -- сигнал, равный по величине измеряемой мех3ничес:(ой нагрузке;

/ / /

gI> = g<>+gim<), ко == K

0 к! = Kimi.

Работа устройства осуществляется в соответствии с алгоритмом, определяемым выражением (2). (:игнал Ч . снимаемый с точек 12 и 13 мостовой схемы, подается одновременно на входы масштабных усилителей 7 и 8. На выходе масштабного усилит(ля 7 формирует/ / ся сигнал, равный р>+-KiVi, который подается на один из входов умножителя 6. На

20,/tp)/ t OH I>XO>l, )/51!I 0)KHT(" lя 6 IIO+3ETC)3 CHI 133 1

V), снимаемый с точек ! тензомоста.

На выходе умножителя 6 формируется сигнал, равный (gi+!(,Vi) (>а, который подается на один из входов сумматора 9. На другой вход сумматора 9 подается сигнал с

25 выхода маспгг3(>tlot усилителя 8 с фиксиро/

Ванным cM(. щением, рави ыи g<>+K<)(> H3 Выходе сумматора 9 формируется сигнал, равный по В< с!ичине и3м(ря(>мой мех3Hè÷åñêîé нагрузке 1. = — /то+к<) ч + (g,, к> (>!) V). т. (. не зависящий от температуры тензорезисторов 2 5).

ТензОм TpH>t cKO(. стрОйство, со,lержащее мостову!О схему в виде четырех тензорезисгоров c>331èÿ и растяжения, расположенных в разли Ill!>ix II.IO I3x;!Иа! Опали пит 3 н и 51 м 0 Г! О 13 О и c x (м ы, 11(p I>!> I H и В т 0 (> О и м 3 сштабные усилители с фиксированным смен(ениеч>, c0(TI(/Icííûc с второй ди:ll ональю ,40 мос!ОВОЙ схемы, умножиг(ль и сумматор, сосдинеtlllhl и с усил ител(м, От>г<г/<а>аш веся

1 I.>>>< )ГГО, (11(".I)>К) I>ОВ1>! I!IСI ИЯ т0 IНОСTИ ИЗмерения усилий в широком диапазоне быС ГРОМ ЕН)1 10 Н(H X< >1 1 < М П< P3T((), В Il CÃO В В<, !СНЫ

I енсратор TOKil, подклк)пенный к диагонали

45 питгн!ия мостовой схемы, к которой по.гклк>-!ен первый вход умножитсля, второй вход которого соединен с Выходом первого масппабног0 усилителя с фиксированным смещением, а выход второго маснгг !бного усиЛ И т <., 1)! С 0 Е Д И 13 Е 11 С 1(P В l>I М В Х O;i 0 М С Ч "vl М 3тора, к Второму вход, которого подключен

Выход умножит(ля