Тензометрическое устройство

 

OnИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскими

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-вуР 746175 (22) Заявлено 04.05.81 (21) 3284775/25-28 (511М. КЛ.

0 01 В 7/16 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 531.781, .2 (088.8) Опубликовано 151182. Бюллетень ¹42

Дата опубликования описания 15.11,82

В.H.Àðèñòîâ, В.Л.Костин, В.П.Соколянский и-:А. (72) Авторы изобретения

Х ъ у с g 1 юф ,Б с г»., I

»». . у

Харьковский авиационный институт им. М.Е.Жуковского.;:.

С . (71) Заявитель

154) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измеритель ной технике, а именно к тенэометричес-ким устройствам для измерения деформации.

По основному авт. св. Р 74617.5 известно тензометрическое устройство, содержащее источник питания, электрический мост, образованный резисторным и тензорезисторным полумостами, в из.мерительную диагональ которого включен регистратор, тензорезисторный по-. лумост образован включенными в его плечи активными и компенсационными тензореэисторами, вход первого плеча реэисторного полумоста соединен с

15 входом первого переключателя тензарезисторов, выходы которого подключены к входам активных тензорезисторов тензорезисторного полумоста, под-. ключенным к выходам второго переключателя тензорезисторов, вход которого .соединен с первым выходом источника питания, управляемое сопротивление, дифференциальный усилитель и дополнительный источник питания, управля- 25 емое сопротивление включено между вторым выходом источника питания и входом компенсационного тензорезистора тензореэигторного полумоста, к которому подключен один вход диф- ЗО ференциального усилителя, второй вход которого подключен к входу второго плеча резисторного полумоста, а выход подсо еди не н к входу управляемого сопротивления, дополнительный источник питания подключен к резисторному полумосту через входы его плеч 1).

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что тенэометрическое устройство снаб-жено переключателем резисторного полумоста, первый вход которого подключен к первому выходу дополнительного источника питания и входу первого переключателя тенэорезисторов, второй вход подключен ко второму выходу второго источника питания и ко второму входу дифференциального усилителя, управляющий вход подключен к синхронизирующему выходу регистратора, а выходы — к входам плеч резисторного полумоста.

Введение переключателя резисторного полумоста, обеспечивая попеременное подключение входов плеч резисторного полумоста,.исключает влияние изменения соотношения его плеч. Бла974106 годаря этому точность измерения устройства повышается на порядок.

Иа чертеже представлена блок-схема тенэометрического устройства.

Устройство содержит реэисторный полумост 1, входы плеч которого под- 5 ключены к выходам переключателя 2.

Первый вход переключателя 2 резисторного полумоста 1 подключен к первому . выходу второго источника 3 питания и входу первого переключателя 4 тен- Д зорезисторов 5-7. Выходы первого переключателя 4 подключены к выводам тенэореэисторов 5-7, каждый иэ которых вторым выводом соединены с первым выводом компенсационного тенэореэистора 8. Активные тенэорезисторы

5-7 и компенсационные тенэореэистор 8 образуют тензореэистор- ный полумост 9, Второй выход второго источника 3 питания подключен ко второму входу переключателя 2 реэис- торного полумоста 1 и ко второму входу дифференциального усилителя 10, выход которого подключен к управляющему входу управляемого сопротивления 11. Резисторный полумост 1 и тенэореэисторный полумост 9 образуют электрический мост 12, в измеритель ную диагональ которого включен регис тратор 13, синхронизирующий выход которого подключен к управляющему входу переключателя 2 резисторного полумоста 1. Первый выход первого источника 14 питания подключен ко входу второго переключателя 15 тензорезисторов 5-7, выходы которого подключены ко входам тензорезисто- ров 5-7. Управляемое сопротивление

11 подключено между вторым выходом первого источника 14 питания и вторым выводом компенсационного тензорезис- 40 тора 8, к которому подключен первый вход дифференциального усилителя

10, Регистратор 13 выполнен по принципу аналог-цифрового переключателя с двойным интегрированием„ 45

Устройство работает следующим образом.

Тенэорезисторный полумост 9 эапитывается от первого источника 14 пц тания, напряжение которого автоматически оегулиоуется упоавляемьим сопоотивлением 11 под воздействием сигнала рассогласования, поступающе го с выхода дифференциального усилителя 10. Выборка избранного для изме. рения одного из тензорезисторов 5-7 и подключение его к первому выходу первого источника 14 питания и реэисторного полумоста 1 производится переключением и переключателей 4 и 15 соответственно в одноименные положения.

Так как в разрыв между соединительной линией, подключенной к тенэоре-. зисторному полумосту 9, и вторым выходом переключателя 2 резисторного по45 лумоста 1 включен дифференциальный усилитель 10, имеющий высокое входное сопротивление, соединительные линии между переключателем 4 и тенэорезисторами 5-7, а также между компенсационным тензореэистором 8 и дифференциальным усилителем 10 практически обесточены, В результате этого потенциалы на входах тенэореэисторов

5-7 и входе первого переключателя

4 тенэореэисторов становятся равными.

На один вход дифференциального усилителя 10 подается потенциал с выхода компенсационного тензорезистора 8, а на другой его вход — потенциал с выхода переключателя 2, коммутирующего сигналы реэисторного полумоста 1.

Незначительные различия этих потенциалов вызывают появление сигнала рассогласования на выходе дифференциального усилителя 10, Сигнал рассогласования поступает на управляющий вход управляемого сопротивления 11 и регулирует его до тех пор, пока потенциал с выхода компенсационного тенэореэистора 8 станет равным потенциалу с выхода переключателя 2 резисторного полумоста 1, В результате равенства потенциалов на входах первого переключателя 4 и тензореэисторов 5-7 и равенства потенциалов с выходов компенсационного тензорезистора 8 и переключателя 2 реэисторного полумоста 1 устраняется влияние паразитних сопротивлений практически обесточенных данных соединительных линий, а также между тенэореэисторным полумостом 9 и дифференциальным усилителем 10 и переключателей 4 и 15, Для исключения влияния изменения соотношения плеч резисторного полумоста 1 с помощью переключателя 2 осуществляется коммутация входов плеч резисторного полумоста 1 по командам, приходящим на управляющий вход переключателя 2 с синхрониэирующего выхода регистратора 13. Работа регистратора

1 3, включенного в измерительную диагональ электрического моста 12, построена таким образом, что время интегрирования входного сигнала разделе-. но на два равных полупериода. В первый полупериод входы плеч резисторного полумоста 1 подключаются с помощью .переключателя 2 ко входу дифференциального усилителя 10 и входу первого переключателя 4 тензорезисторов 5-7, а второй полупериод входы плеч резисторного полумоста 1 подключаются наоборот, т.е. к входу первого переключателя 4 тензореэисторов

5-7 и входу дифференциального усилителя 10, При этом изменения соотношения плеч резисторного полумоста 1, вызывающие ложный разбаланс электрического моста 12 s первый полупериод интег974106

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 8675/54 Тираж 614 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 рирования входят во входной сигнал с одним знаком, а второй полупериод— обратным знаком. В результате этого напряжен::е на выходе регистратора 13 ,в конце всего периода интегрирования не содержат ошибки от влияния изменения соотношения плеч резисторного полумоста 1, вследствие чего данное тен зометрическое устройство дает возможность производить, измерения с точностью 0,01% и разрешающей способностью . 10 относительной деформации.

Тензометрическое устройство по авт. св. 9 746175, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено переключателем резисторного полумоста. первый вход которого подключен к первому выходу дополнительного источника питания и входу первого переключателя тензорезисторов, второй вход под ключен ко второму выходу второго исто чника питания и ко второму входу дифференциального усилителя, управляющий вход подключен к синхронизирующему выходу регистратора, а выходы к входам плеч резисторного полумоста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

15 1. Авторское свидетельство СССР

М 746175, кл. G 01 В 7/16, 1977 (прототип),