RU1396716C - Тензометрическое устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении деформаций. Целью изобетени  . вл етс  повышение точности измерений. Импульсный сигнал с выхода задающего генератора 1 лоступает на вход источника 2 литани , формирующего двухлол рное импульсное напр жение литани  тензомоста 3. Сигнал с тешомрста 3, представл ющий собой смесь полезного сигнала с и ипульсной помехой,; подаетс  через измерительный усилитель 4 на сиг- .нальные входы блока 9 компараторов и управл емого усилител  5. В течение времени нарастани  фронтов (положительных и отрицательных) импульсов выходное напр жение усилител  5 измен етс  с максимальной скоростью нарастани . В моменты времени, когда текущие значени  импульсов на сигнальном входе блока 9 компараторов достигнут опорных уровней, подаваемых с блоков 7, 8 выборки-хранени , . максимальна  скорость нарастани  выходного напр.чжени  на выходе усилител  5 скачком уменьшаетс . В синхродетекторе б происходит измерение амплитудных сигналов с выхода усилител  5. Опорные уровни положительной и от- рицательно.й пол рностей формируютсн соответст- вешю в блоках 8 и 7 выборки-хранени . Величины опорных уровней напр жений пропорциональны феднеарифмет еским значени м заполненных амплитуд предыдущих импульсов соответствующей пол рности. На чертеже приведен вариант запоминани  двух следующих друг за другом импульсов. 1 ил.-

Description

О-

Изоб|эетение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении деформаций.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет повышени  помехоустойчивости при действии импульсных помех..

Блок-схема устройства прёдстаэлена на чертеже.

Тензометрическсе устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, источник 2 импульсного питани , тензомост 3. измерительный усилитель 4, управл емый усилитель 5, синхро- детектор б, сигнальный вход которого соединен с информационными входами первого 7 и второго 8 блоков выборки-хранени , выходы которых подключены соответственно к первому и второму опорным входам блока 9 компараторов. Выход измерительного усилител  4 соединен с сигнальным входом блока 9 компараторов, выход которого подключен к управл ющему входу управл ющего .усилител  5, Управл ющие входы блока 9 компараторов, синхродетек- тора 6, первого 7 и второго 8 блоков аыбор- ки-хра,нени  соединены с управл ющей 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  вл етс  управл ющим входом блока 9 компараторов, при этом выход триггера 12  вл етс  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  вл етс  неин- верскый вход компаратора 11, а вторым опорным входом служит инверсный вход компаратора 10.

Управл емый усилитель 5 содержит последовательно включенные токозадающие резисторы 13, 14, один вывод которых соединен с управл ющим входом регулируемого операционного усилител  15, а другой вывод подключен к источнику посто нного напр жени  Ер. Параллельно резистору 13 включен ключевой элемент 16, управл ющий вход которого  вл етс  управл ющим входом управл емого усилител  5, Сигнальным входом и входом управл емого усилител  5  вл ютс  соответственно сигнал-ьный вход и выход регулируемого операционного усилител  15. Второй 8 блок выборкм-хране- ни  содержит .ключевые элементы 17- 18, входы которых обьединены и подключены к информационному входу второго 8 блока выборки-храмений, Управл ющие входы

ключевых элементов 17, 18  вл ютс  управл ющими входами второго 18 блока выборки-хранени . Выходы ключевых элементов 17, 18 через конденсаторы 19, 20 соответст енно .соединены С общей шинО:й и через повторители 21. 22 напр жени  соединены с входами лолусумматора 23, выход :ото|эо- го через аттенюагор 24 под|слючен к выходу второго блока 8 выборки-хранени . Первый

блок 7 выборки-хранени  аналогичен по устройству второму блоку 8 выборки-хранени . , , . ; : :. - . ,.

Тензометрическое устройство работает следующим образом.

Импульсный сигнал с задающего выхода задающего генератора 1 подаетс  на вход источника 2 питани , формирующего двухпол рное импульсное напр жение дл  питани  тензомоста 3. Сигнал с выхода тензомоста 3, п редста вл   ющий собОЯ аддитив- ную смесь двухг1ол рного импульсного напр жени  несущей частоты и наведенной на входных цеп х импульсной помехи, усиливаетс  измерительным усилителем 4 и подаетс  на сигнальны.е входы блока 9

компараторов и управл емого усилител  5. В течение времени нарастани  фронтов импульсов как положительных, так и отрицательных , ключевой элемент 16 включен, и

выходное напр жение управл емого усилител  5 измен етс  с максимальной скорр стью нарастани . определ емой параметрами регулируемого операционного усилител  15. В моменты времени, когда

текущее значение напр жени  как полржи- тельных, так и отрицательных импульсов на сигналом входе блока 9 компараторов достигнет опорных уровней, соответственно, положительной и отрицательной пол рностей ключевой элемент 16 выключаетс , и максимальна  скорость нарастани  выходного напр жени  скачком уменьшаетс . По окончании каждого импульса (положительного или отрицательного) короткими импульсами триггер 12 блока 9 компараторов устанавливаетс  в положение, при котором ключевой элемент 16 включен, и процесс нарастани  фронта до опорногО;Уровн  повтор етс . Параметры резисторов 13,14 выбираютс  таким образом, чтобы выходное напр жение управл емого усилител  5 после изме.нени , его максимальной скорости нарастани  в конце каждого импульса успевало достичь амплитудного значени . В синхродетекторе 6 происходит изменение только этих амплитуд и их весовое суммиро- &ание по специальному алгоритму, поэтому уменьшение максимальной скорости нарастани  не отразитс  на результатах р э6оты синхродетектора 6. в то вром  x.i. импуль.сные помехи, скорость нарастани  которых больше установленной, сильно ослабл ютс . . ,,...,Опорные уровни напр жений пол(ржи тельной и отрицательной пол рностей, при которых происходит переключение максимальной скорости ндрастани  выходного напр жени  управл емого усилител  5, периодически вырабатываютс  в идентичных по устройству и работе блоках 7, 8 выборки- хранени . Блок выборки-храненийработает с отрицательными импульсами сигнала несущей частоты, блок 8 выборки-хранени  с положительными. Величины опорных уровней напр жений пропорциональны среднеарифметическому значению запомненных амплитуд предыдущих импульсов Соответствующей пол рности. 8 общем случае число предыдущих импульсов, запомненные амплитуды которых учитываютс  в одном цикле запоминани , дл  каждой пол рности может быть равно п. На чертеже приведен вариант исполнени  тензометри- ческого устройства дл  случа  . В блоке 8 рыборки-хранёни  по сигналам управле- ни  от задающего генератора 1 открыванзт- с  ключевые элементы 17. 18, и на емкост х Т9, 20 запоминаютс  амплитуды двух следующих друг за другом импульсов положительной по-л рно.сти, предшествующих

текущему импульсу. Запомненные зна-че1 ич амплитуд в виде напр жений пода отс  через; повторители 21, 22 напр жений на полусумматор 23. выходное напр жение которого, равное полусумме запомненных амплитуд через аттенюатор 24 подаетс  нз второй/опорный вход блока 9 компараторов. Выходное напр жение блока 7 выборки- хранени  otpицaтeльнoй пол рности подаетс  на первый опорный вход блока 9 компараторов. Дл  срабатывани  блрка 9 компараторов необходимо, чтобы величины опорных напр  кений на первом и втором опоркгых входах не превышали по абсолютной величине амплитуды текущего импульса . Это достигаетс  выбором значени 

.коэффициента передачи аттенюаторов 24 несколько меньшим единицы. Оптимальное значение коэффициента передачи аттенюаторов 24 в блоках 7, 8 выборки-хранени  определ етс  в зависимости от скорости изменени  огибающей импульсного напр же : ни  несущей частоты и имеет конкретное значение в каждом случае использовани  тензометрического устройства.

(56) Авторское свидетельство СССР №344262, кл.С 01 В 7/16, 1970.

Авторское свидетельство СССР №974105. кл. G 01 В 7/16, 1980.

Формул а изобретени 

ТЕНзомЕТРичЕскоЕ УСТРОЙСТВО;

содержащее цепь из последовательно соединенных задающего генератора, источника питани , тензомоста, измерительного усилител , Синхродетектор, управл ющий вход которого подключен к управл ющей шине задающего генератора, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  точности измерени , оно снабжено управл емым усилителем, первым и вторым блоками вы- :бОрки - хранени , блоком компаратор(1в. выход измерительногаусилител  соединен

25 с сигнальным входом блока компараторов и через управл емый усилитель - с входом синхродетектора и с информационными входами первого и второго блоков выборки - хранени , управл ющие входы которых

40 прдключень к управл ющей шине задающего генератрра, выходы - соответственно к первому и второму опорным входам блока компараторов, выход последнего соединен с управл ющим входом управл емого

45 усилител , а управл ющий вход блока компараторов подключен к управл ющей шине задаюдцего генератора,