RU1770733C - Тензометрическое устройство дл измерени деформаций вращающихс объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к тензометрии и может быть использовано при измерении деформаций вращающихс  объектов. Цель изобретени  - повышение чувствительности и помехоустойчивости устройства за счет выполнени  блока 13 автоматической регулировки усилени  сигнала узкополосным , что достигаетс  за счет введени  в него селективного фильтра 15, настроенного на частоту генератора 11, и настройки заградительного фильтра 17 на удвоенную частоту генератора. На вращающемс  объекте устанавливают емкостные токосъемники 1 и 2, I JL г (Т lV J i .j i ,р, рабочий 7 и компенсационный 8 тензорези- сторы и два противоположно включенных 9 и 10. На выходе преобразовател  12 тока в напр жение протекает в первом полупериоде синусоидального напр жени  ток, определ емый рабочим тензорезистором 7, а во втором полупериоде - определ емый компенсационным тензорезистором 8, а на выходепо вл етс напр жение несимметричной формы, которое усиливаетс  управл емым усилителем 14 и поступает на входы селективного фильтра 15 и заградительного фильтра 17. Отношение амплитуд второй и первой гармоник этого напр жени  в широком диапазоне изменений сопротивлени  рабочего тензорезисто- ра 7 пропорционально этому относительному изменению. Использование устройства дл  измерени  деформаций на вращающихс  объектах позвол ет улучшить чувствительность и помехоустойчивость , так как помехи, не совпадающие по частоте спектра с частотой генератора синусоидального напр жени , не усиливаютс  узкополосным усилителем и не вли ют на значени  выходного сигнала, поступающего на регистратор.1 ил. С IVJ о 4 00 со ,j -Я 6 I i : j . J «-А

Description

У Ч.

. J

Изобретение относитс  к тензометрии и может быть использовано при измерении деформаций вращающихс  объектов, на которых могут устанавливатьс  только бесконтактные токосъемники.

Известно устройство дл  измерени  деформаций вращаюихс  объектов, содержащее два токосъемника с подвижными и неподвижными токовыводами, мост из тен- зорезисторов, блок преобразовани , вход которого соединен с измерительной диагональю моста, а выход - с подвижными токо- выводамитокосъемников,и

приемно-регистрирующий блок.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  помехоустойчивость, так как блок преобразовани  приходитс  размещать на вращающемс  объекте, а амплитудно-моду- лированный сигнал с выхода этого блока передавать по емкостным токосъемникам, внос щих в него сигнал помехи.

Наиболее близким по выполнению и достигаемым результатам устройством  вл етс  тензометрическое устройство дл  измерени  деформаций, вращающихс  объектов , содержащее два токосъемника с подвижными и неподвижными токовыводами, рабочий и компенсационный тензорезисто- ры, каждый из которых одним выводом соединен с подвижным токовыводом первого токосъемника, два противоположно включенных диода, каждый из которых одним из выводов соединен с подвижным токовыводом второго токосъемника, а другим с соответствующим свободным выводом одного из тензорезисторов, генератор синусоидального напр жени , одна из выходных шин которого соединена с неподвижным токовыводом первого токосъемника,преобразователь тока в напр жение, входные шины которого соединены, соответственно, с неподвижным токовыводом второго токосъем- ника, и со второй выходной шиной генератора синусоидального напр жени , блок автоматической регулировки усилени  сигнала, вход которого соединен с выходными шинами преобразовател  кода в напр жение , заградительный фильтр и регистратор, вход которого соединен с выходом заградительного фильтра.

Однако и это тензометрическое устройство имеет низкую чувствительность и помехоустойчивость так как усиление полезного сигнала в блоке автоматической регулировки усилени  сигнала производитс  вход щим в состав этого блока широкополосным усилителем, который усиливает не только полезный сигнал, но и помехи, частота которых лежит в рабочей, полосе частот этого усилител .

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности и помехоустойчивости устройства за счет выполнени  блока автоматической регулировки усилени  сиг5 нала узкополосным, что достигаетс  за счет введени  в него селективного фильтра, настроенного на частоту генератора, и настройки заградительного фильтра на удвоенную частоту генератора.

0 На чертеже представлена схема устройства .

Тензометрическое устройство дл  измерени  деформаций вращающихс  объектов содержит два токосъемника 1 и 2 с подвиж5 ными токовыводами 3 и 4 и неподвижными токовыводами 5 и 6, рабочий и компенсационный тензорезисторы 7 и 8, каждый из которых одним из выводов соединен с подвижным токовыводом 3 первого токо0 съемника 1, два противоположно включенных диода 9 и 10, каждый из которых одним из выводов соединен с подвижным токовыводом 4 второго токосъемника 2. а другим - с соответствующим свободным выводом од5 ного из тензорезисторов 7 или 8, генератор 1 синусоидального напр жени , одна из выходных шин которого соединена с неподвижным токозыводом 5 первого токосъемника 1, преобразователь 12 тока в

0 напр жение, входные шины которого соединены соответственно с неподвижным токовыводом 6 второго токосъемника 2 и со второй выходной шиной генератора 11 синусоидального напр жени , блок 13 автома5 тической регулировки усилени  сигнала, выполненный в виде управл емого по коэффициенту усилени  усилител  14, соединенного с выходом управл емого усилител  14 селектизного фильтра 15, настроенного на

0 частоту генератора 11, и блока 16 управлени  усилением, вход которого соединен с выходом селективного фильтра 15, заградительный фильтр 17 выполненный в виде селективного усилител , настроенного на

5 удвоенную частоту генератора 11, и регистратор 18, вход которого соединен с выходом заградительного фильтра 16. Вход блока 13 автоматической регулировки усилени  сигнала соединен с выходными шинами преоб0 разовател  12 тока в напр жение, а выход управл емого усилител  14 блока 13 соединен со входом заградительного фильтра 17 Тензометрическое устройство работает следующим образом.

Ь На вращающемс  объекте предварительно устанавливают подвижные токовы- воды 3 и 4 токосъемников 1 и 2, рабочий и компенсационный тензорезисторы 7 и 8 и два противоположно включенных диода 9 и 10. При включении генератора 11 синусоидальнего напр жени  через входные шины преобразовател  12 тока в напр жение протекает в первом полупериоде синусоидального напр жени  ток, определ емый рабочим тензорезистором 7, а во втором полупериоде - определ емый компенсационным тензорезистором 8. Соответственно на выходе преобразовател  12 тока в напр жение по вл етс  напр жение несимметричной формы, которое усиливаетс  управл емым усилителем 14 и поступает на входы селективного фильтра 15 и заградительного фильтра 17. Поскольку селективный фильтр 15 настроен на частоту генератора 11, то перва  гармоника напр - жени  на входе фильтра 15 проходит через него и используетс  дл  формировани  в блоке 16 управлени  усилением соответствующего управл ющего сигнала.

Заградительный фильтр 17 настроен на удвоенную частоту генератора 11 и поэтому пропускает только вторую гармонику сигнала , получаемого на выходе управл емого усилител  14. Как показало моделирование функции преобразовани  всего тензомет- рического устройства на цифровой вычислительной машине, отношение амплитуд второй и первой гармоник этого сигнала в широком диапазоне изменений сопротивлени  рабочего тензорезистора 7 пропор- ционально указанному относительному изменению сопротивлени .

Использование устройства дл  измерени  деформаций на вращающихс  объектах позвол ет повысить точность и улучшить чувствительность и помехоустойчивость, так как помехи, не совпадающие по частоте спектра с частотой генератора синусоидального напр жени  не усиливаютс  узкопо- лосным усилителем и не вли ют на значени  выходного сигнала, поступающего на регистратор .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Тензометрическое устройство дл  измерени  деформаций вращающихс  объектов, содержащее два токосъемника с подвижными и неподвижными токовыводами, рабочий и компенсационный тензорезисторы, каждый из которых одним из выводов соединен с подвижным токовыводом первого токосъемника, два противоположно включенных диода, каждый из которых одним из выводов соединен с подвижным то ко вы водом второго токосъемника, а другим - с соответствующим свободным выводом одного из тензорезисторов, генератор синусоидального напр жени , одна из выходных шин которого соединена с неподвижным то- ковыводом первого токосъемника, преобразователь тока в напр жение, входные шины которого соединены соответственно с неподвижным токовыводом второго токосъемника и с второй выходной шиной генератора синусоидального напр жени , блок автоматической регулировки усилени  сигнала, вход которого соединен с выходными шинами преобразовател  тока в напр жение, заградительный фильтр и регистратор, вход которого соединен с выходом заградительного фильтра, отличающеес  тем, что, с целью повышений чувствительности и помехоустойчивости , блок автоматической регулировки усилени  сигнала выполнен в виде управл емого по коэффициенту усилени  усилител , соединенного с выходом управл емого усилител  селективного фильтра, настроенного на частоту генератора, и блока управлени  усилением, вход которого соединен с выходом селективного фильтра , а выход - с управл ющим входом управл емого усилител , а заградительный фильтр выполнен в виде селективного усилител , настроенного на удвоенную частоту генератора и соединенного своим входом с выходом управл емого усилител .