Тензометрическое устройство

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении деформаций. Целью изобетения .является повышение точности измерений. Импульсный сигнал с выхода задающего генератора 1 лоступает на вход источника 2 литания, формирующего двухлолярное импульсное напряжение литания тензомоста 3. Сигнал с тешомрста 3, представляющий собой смесь полезного сигнала с и ипульсной помехой,; подается через измерительный усилитель 4 на сиг- .нальные входы блока 9 компараторов и управляемого усилителя 5. В течение времени нарастания фронтов (положительных и отрицательных) импульсов выходное напряжение усилителя 5 изменяется с максимальной скоростью нарастания. В моменты времени, когда текущие значения импульсов на сигнальном входе блока 9 компараторов достигнут опорных уровней, подаваемых с блоков 7, 8 выборки-хранения , . максимальная скорость нарастания выходного напр.чжения на выходе усилителя 5 скачком уменьшается. В синхродетекторе б происходит измерение амплитудных сигналов с выхода усилителя 5. Опорные уровни положительной и отрицательно.й полярностей формируютсн соответствешю в блоках 8 и 7 выборки-хранения. Величины опорных уровней напряжений пропорциональны феднеарифмет еским значениям заполненных амплитуд предыдущих импульсов соответствующей полярности. На чертеже приведен вариант запоминания двух следующих друг за другом импульсов. 1 ил.-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛНК

ГОсудАРстВеннОе пАтентнОе

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

K mmvCKOXV csWrmmcrsw

2 (21) 4136?09/28 (22) 17.1086 . (46) 30,11.93 Бюл. Мя 43-44 . (72) Карташев Ю.В.; Миодушевский П.В.; Фурман АВ. (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть ислользовано при измерении деформаций. Целью изобетения .является повышение точности измерений. Импульсный. сигнал с выхода задающего генератора 1 поступает на вход источника 2 питания, формирующего двухполярное импульсное напряжение питания тензомоста 3.

Сигнал с тензомоста 3, представляющий собой смесь полезного сигнала с импульсной помехой, подается через. измерительный усилитель 4 на сиг. нальные входы блока 9 компараторов и управляемого усилителя 5. В течение времени нарастания фронтов (положительных и отрицательных) импуль(19) SU (u) 1396716 AI (SI) сов выходное напряжение усилителя 5 изменяется с максимальной скоростью нарастания. В моменты времени, когда текущие значения импульсов на сигнальном входе блока 9 компаратороя достигнут опорных уровней, подаваемых с блоков 7. 8 выборки-хранения, максимальная скорость нарастания выходного напряжения на выходе усилителя 5 скачком уменьшается. В синхродетекторе 6 происходит измерение амплитудных сигналов с выхода усилителя 5. Опорные уровни положительной и от— рицательной полярностей формируютсн соответственно в блоках 8 и 7 выборки-хранения. Величины опорных уровнсй напряжений пропорциональны среднеарифметическим значениям заполненных амплитуд прецыдущих импульсов соответствующей полярности. На чертеже приведен вариант заломинания двух следующих друг за другом импульсов.

1 ип:

1396716

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении деформаций, Целью изобретения является повышение точности измерений за счет повышения помехоустойчивости при действии импульсных помех, Блок-схема устройства представлена на чертеже, Тензометрическое устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, источник 2 импульсного питания, тензомост 3, измерительный усилитель 4, управляемый усилитель 5, синхродетектор 6, сигнальный вход которого соединен с информационными входами первого 7 и второго 8 блоков выборки-хранения, выходы которых подключены соответственно к первому и второму опорным входам блока 9 компараторов. Выход измерительногоо усилителя 4 соединен с сигнальным входом блока 9 компараторов, выход которого подключен к управляющему входу управляющего .усилителя 5, Управляющие входы блока 9 комларатороа, синхродетектора 5, первого 7 и второго 8 блоков выборки-хранения соединены с управляющей шиной задающего генератора 1.

Блок 9 компараторов содержит компараторы 10 и 11, выходы которых объединены и подключены к одному входу триггера 12, другой вход которого является управляющим входом блока 9 компаратороа, при этом выход триггера 12 является выходом блока 9 компараторов. Неинверсный вход компаратора 10 соединен с инверсным входом компаратора 11 и служит сигнальным входом блока 9 компараторов, первым опорным входом которого является неинверсный вход компаратора 11, а вторым опорным входом служит инверсный вход компаратора 10.

Управляемый усилитель 5 содержит последовательно включенные токозадающие резисторы 13, 14, один вывод которых соединен с управляющим входом регулируемого операционного усилителя 15, а другой вывод подключен к источнику постоянного напряжения Ер. Параллельно резистору 13 включен ключевой элемент 16, управляющий вход которого является управляющим входом управляемого усилителя 5, Сигнальным входом и входом управляемого усилителя 5 являются соответственно сигнальный вход и выход регулируемого операционного усилителя 15. Второй 8 блок выборки-хранения содержит ключевые элементы 17. 18, . входы которых обьединены и подключены к информационному входу второго 8 блока выборки-хранения, Уппзэляющие входы ключевых, элементоа 17, 18 являются управляющими входами второго 18 блока выборки-хранения. Выходы ключевых элементов

17, 18 через конденсаторы 19, 20 соответственно соединены с общей шиной и через повторители 21, 22 напряжения соединены с входами полусумматора 23, выход котороro через аттенюатор 24 подключен к выходу второго блока 8 выборки-хранения. Первый

10 блок 7 выборки-хранения аналогичен по устройству второму блоку 8 выборки-хранения, Тензометрическое: устройство работает следующим образом.

Импульсный сигнал.с задающего аыхода задающего. генератора 1 подается на вход источника 2 питания, формирующего двухполярное.импульсное напряжение для питания тензомоста 3. Сигнал с выхода тензомоста 3, представляющий собой аддитив20 ную смесь двухполярного импульсного напряжения несущей частоты и наведенной, на входных цепях импульсной помехи, усиливается измерительным усилителем 4 и подается на сигнальные. входы блока 9 компараторов и управляемого усилителя 5

В течение времени нарастания фронтов.импульсов как положительнйх, так и отрицательных, ключевой элемент 16 включен,. и

30 выходное напряжение управляемого усилителя 5 изменяется с максимальной скоростью нарастания. определяемой тельных, так и отрицательных импульсов на сигналом входе блока 9 кампаратороа достигнет опорных уровней, соответственно, положительной и отрицательной полярно40 стей ключевой элемент 16 выключается,.и максимальная скорость нарастания аыходного напряжения скачком уменьшается, Ао окончании каждого импульса (положительного или отрицательного) короткими импульсами триггер 12 блока 9 компараторов устанавливается в положение, при котором ключевой элемент 16 включен,. и процесс нарастания фронта до опорного уровня повторяется; Параметры резисторов 13, 14 выбираются таким образом, чтобы выходное

50 напряжение управляемого усилителя 5 после изменения его максимальной скорости нарастания в конце каждого импульса успевало достичь амплитудного значения. B синхродетекторе 6 происходит изменение только этих амплитуд и их весовое суммирование по специальному алгоритму, поэтому уменьшение максимальной скорости нарастания не отразится на результатах работы синхродетектора б, в то вр<.мч к:>. импульс параметрами регулируемого операционно. го усилителя 15,. В моменты времени, когда

35 текущее значение напряжения как положи1396716 ные помехи, скорость. нарастания которых текущемуимпульсу. Запомненные знавец.пч больше установленной, сильно ослабляют- амплитуд в виде напряжений пода.ется «вся. рез повторители 21, 22 напряжений на полОпорные уровни напряжений положи- усумматор 23, выходное напряжение тельной и отрицательной полярностей, при 5 которого, равное полусумме запомненных которых происходит переключение макси- амплитуд; через аттенюатор 24 подается нз мальной скорости нарастания выходного второй опорный вход блока 9 компаратооав. напряжения управляемого.усилйтеля 5, пе- Выходнае напряжение блока ? выборкириодически вырабатываются в идентичных хранения отрицательной полярности подапо устройству и работе блоках 7, 8 выборки- 10 ется на первый опорный вход блока 9 хранения. Блок 7 выборки-хранений работа- компараторов, Для срабатывания блока 9 ет с отрицательными импульсами сигнала компараторов необходимо, чтобы величины несущей частоты, блок 8 выборки-хранения опорных напряжений на первом и втором с положительными. Величины опорных опорных входах не превышали.по абсолютуровней напряжений пропорциональны 15 ной величине амплитуды текущего импульсреднеарифметическому значению запом-. ca, Это достигается выбором значения ненных амплитуд предыдущих импульсов коэффициента передачи аттенюаторов 24 соответствующей полярности. В общем слу- . несколько. меньшим единицы. Оптимальное чае число предыдущих импульсов, запом- значение коэффициента передачи аттенюаненные амплитуды которых учитываются в 20 торов 24 в блоках 7, 8 выборки-хранения одном цикле запоминания, для каждой по- определяется взависимостиотскоростииэлярности может быть равно и. На чертеже менения огибающей импульсного напряжеприведен вариант исполнения тензометри-. ",ния несущей частоты и имеет конкретное ческого устройства для случая и-2. В блоке значение в каждом случае использования

8.Выборки-хранения по сигналам управле- 25 тенэометрическогоустройства. ния от задающего генератора 1 открываются ключевые элементы 17, 18, и на емкостях (56) Авторское свидетельство СССР

t9, 20 запоминаются амплитуды двух следу-. N. 344262, кл. G 01 В 7/16, 1970.

Ющих друг за другом .импульСов положи- Авторское свидетельство СССР тельной полярности, предшествующих 30 N 974105. кл. G 01 В 7/16, 1980.

Составитель Ю.Петраковский

Редактор Н.Гаврилина Техред M.Moðãåíòàë Корректор Jl,Филь

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3334

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 10 ) Формула изобретения с сигнальным входом блока компараторов

Т НЗОМ ТРИЧ СКО1» УСТРОИСТВО, и через управляемый усилитель - с входом .

35 содержащее цепь из последовательно сов- синхродетектора и с информационными диненных задающего генератора, источни- входами первого и второго блоков выборки ка питания, .тенэомоста. измерительного - хранения, управляющие входы которых усилителя, синхродетектор, управляющий 40 подключены к управляющей шине задаювход которого подключен к управляющей . щего генератора, выходы — соответственно шине задающего генератора, отличающее- к первому и второму опорным входам блося тем, что, с целью увеличения точности ка компараторов, выход последнего соедиизмерения, оно снабжено управляемым нен с управляющим входом управляемого усилителем, первым и вторым блоками вы- 45 усилителя, а управляющий вход блока ком. борки - хранения, блоком компараторов, параторов подключен к управляющей шивыход измерительного усилителя соедйнен .: . не задающего генератора,