Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 09.12.1974 73763 KI. 42k, 45/03 MKP G01b 19/18 CZYTELNIA Twórcywynalazku: Adam Komarzewski, Jacek Bacz Uprawniony z patentu tymczasowego: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica, Kraków (Polska) Urzadzenie do kompensacji nierównowagi w aparaturze, zwlaszcza dla tensometrów elektrooporowych pradu zmiennego Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do kompensacji nierównowagi w aparaturze, zwlaszcza dla tensometrii elektrooporowej pradu zmiennego. Urzadzenie to stosuje sie do pomiaru skladowej zmiennej wielkosci mierzonej, przy jednoczesnym wystepowaniu skladowej stalej wielokrotnie przewyzszajacej mierzona skladowa zmienna.Znane urzadzenie, do wykonywania pomiarów odksztalcen dynamicznych za pomoca tensometrów elektrooporowych sa wykonane w trzech odmianach: jako aparatura pradu stalego, aparatura pradu zmiennego z modulacja czestotliwosci i aparatura pradu zmiennego z modulacja amplitudy. Najczesciej sie stosuje aparature z modulacja amplitudy, bowiem aparatura pradu stalego jest niestabilna, a modulowanie czestotliwosci czujni¬ kiem oporowym jest uciazliwe. Urzadzenie do pomiaru odksztalcen dynamicznych z modulacja amplitudy sklada sie z mostkowego ukladu czujników elektrooporowych polaczonych z generatorem czestotliwosci nosnej i ze wzmacniaczem napiec zmiennych, który jest polaczony z demodulatorem fazoczulym, zawierajacym filtr wygladzajacy.Wada tego urzadzenia jest to, ze przy pomiarze odksztalcen dynamicznych, gdy jednoczesnie wystepuja znaczne odksztalcenia statyczne, urzadzenie wymaga wyeliminowania na wejsciu aparatury, sygnalu, odpowiada¬ jacego odksztalceniu statycznemu. Sygnal ten mozna wyeliminowac przez reczna regulacje wstepnej równowagi mostka. Gdy odksztalcenie statyczne zmienia sie powoli, lub gdy sygnal statyczny pojawi sie pod wplywem zmian temperatury na uklad pomiarowy, wyeliminowanie sygnalu skladowej stalej przez reczna regulacje jest niemozliwe. Powoduje to koniecznosc zmniejszenia czulosci aparatury, wskutek czego blad pomiaru wzrasta.Celem wynalazku jest zwiekszenie dokladnosci pomiaru odksztalcen dynamicznych, oraz wyeliminowanie wplywu na dokladnosc pomiaru, powoli zmieniajacych sie znacznych odksztalcen statycznych.Cel ten zostal osiagniety przez skonstruowanie urzadzenia, w którym wyjscie demodulatora fazoczulego jest polaczone poprzez usredniajacy wzmacniacz z jednym z wejsc modulatora. Drugie wejscie tego modulatora jest polaczone poprzez seperator z generatorem czestotliwosci nosnej. Wyjscie modulatora jest polaczone poprzez wzmacniacz sprzezenia zwrotnego, majacy na wyjsciu transformator, z dzielnikiem napiecia. Wyjscie73 763 2 dzielnika napiec jest wlaczone szeregowo w obwód wejsciowy wzmacniacza i wyjsciowy mostka pomiarowego, w taki sposób, aby faza napiecia dzielnika byla przeciwna do fazy napiecia mostka pomiarowego. Do wyjscia wzmacniacza usredniajacego jest podlaczony miernik, lub inny uklad indykacyjny, umozliwiajacy nastawienie optymalnego punktu pracy urzadzenia.Zaleta urzadzenia do kompensacji nierównowagi w aparaturze, zwlaszcza dla tensometrów elektrooporo- wych pradu zmiennego, wedlug wynalazku jest wprowadzenie automatycznej kompensacji skladowej stalej.Ponadto urzadzenie umozliwia dokonanie pomiaru naprezen dynamicznych w obecnosci duzych, powoli zmieniajacych sie odksztalcen statycznych, przy pelnym wykorzystaniu aparatury mierniczej. Dodatkowo zaleta urzadzeniajest to, ze moze wspólpracowac z seryjnie produkowana aparatura tensometryczna.Urzadzenie do kompensacji nierównowagi w aparaturze, zwlaszcza dla tensometrów elektrooporowych pradu zmiennego, wedlug wynalazku jest uwidocznione w przykladowym rozwiazaniu na rysunku, przedstawia¬ jacym schematyczne polaczenie bloków urzadzenia. W glównym torze pomiarowym, wyjscie mostka pomiaro¬ wego 1 jest polaczone poprzez szeregowo wlaczony dzielnik napiecia 2 ze wzmacniaczem pomiarowym 3, który z kolei jest polaczony z jednym z wejsc fazoczulego demodulatora 4. Wejscie mostka pomiarowego 1 i drugie wejscie fazoczulego demodulatora 4, polaczone ze soba równolegle, sa podlaczone do generatora czestotliwosci nosnej 5. Tor sprzezenia zwrotnego zawiera podlaczony do wyjscia demodulatora fazoczulego 4, wzmacniacz usredniajacy 6, którego wyjscie jest polaczone z jednym z wejsc modulatora 7. Drugie wejscie modulatora 7, jest polaczone poprzez separator 8 z generatorem czestotliwosci nosnej 5. Wyjscie modulatora 7 jest polaczone poprzez wzmacniacz sprzezenia zwrotnego 9, majacy na wyjsciu transformator 10 z dzielnikiem napiecia 2. Do wyjscia wzmacniacza usredniajacego 6 podlaczony jest wskaznik 11.Automatyczna kompensacja skladowej stalej przy pomiarach wielkosci nieelektrycznych, za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku odbywa sie w ten sposób, ze wielkosc mierzona, zawierajaca skladowa stala, powoduje wytracenie z równowagi mostek pomiarowy 1, zasilany z generatora czestotliwosci nosnej 5. Wytrace¬ nie z równowagi mostka 1 powoduje pojawienie sie na wejsciu wzmacniacza pomiarowego 3, napiecia czestotliwosci nosnej, zmodulowanego napieciem proporcjonalnym, do sumy skladowej stalej i zmiennej wielkosci mierzonej. Napiecie to steruje wzmacniacz usredniajacy 6, w którym nastepuje odfiltrowanie skladowej zmiennej, przez co na wyjsciu wzmacniacza 6 pojawia sie napiecie stale, proporcjonalne do skladowej stalej wielkosci mierzonej. Z wyjscia wzmacniacza 6 napiecie jest podawane do modulatora 7, którym moduluje sie amplitude napiecia czestotliwosci nosnej 5, poprzez seperator 8, majacy duza opornosc wejscia. Seperator 8 symetryzuje sygnal czestotliwosci nosnej, podajac na wejscie modulatora 7 napiecie czestotliwosci nosnej o stalej amplitudzie, niezaleznej od stanu równowagi mostka pomiarowego 1. Na wyjsciu modulatora 7 uzyskuje sie sygnal czestotliwosci nosnej, zmodulowany amplitudowo napieciem stalym, o amplitudzie, proporcjonalnej do skladowej stalej wielkosci mierzonej. Sygnal ten jest podany na wzmacniacz sprzezenia zwrotnego 9, majacy na wyjsciu transformator 10. Nastepnie sygnal ten jest wprowadzony poprzez dzielnik napiecia 2 do obwodu wejsciowego wzmacniacza pomiarowego 3, szeregowo z sygnalem mostka pomiarowego 1, w fazie przeciwnej, przez co realizuje sie ujemne sprzezenie zwrotne dla skladowej stalej. Sprzezenie to powoduje automatyczna kompensacje skladowej stalej wielkosci mierzonej juz na wejsciu wzmacniacza pomiarowego 3. Skutecznosc tego sprzezenia zalezy od wartosci wspólczynnika wzmacniacza napieciowego w torze sprzezenia, co daje mozliwosc regulacji maksymalnej wielkosci skladowej stalej, jaka uklad jest w stanie skompensowac. Optymalne wzmocnie¬ nie sprzezenia zwrotnego dobiera sie regulujac przelozenie dzielnika tak, aby wskazówka miernika 11, zalaczonego na wyjsciu wzmacniacza 6, znalazla sie w oznaczonym przedziale. PL