ff
1 Изобретение относитс ктехнике электрических измерений неэ ектрически величии н лредназначено дп одновремен него измерени температуры и механических усилий. Известно устройство дп одновременного измерени температуры и механических усилий, содержащее два льезорезонатора , укрепленных на упругом g элементе и подключенных к двум автогенераторам , подсоединенным к входам . преобразователей частота-код, вычнс в тельный блок, блок пам ти, бпокн сра&ненИ , элемент И и генератор тактовых импульсов L1J , Наиболее близким к предлагаемому по технической суишостн 1гол етс устро ство дл рдновременного измерени тем пературы и механических усилий, соде1 жащее чувствительный апемент с двум кварцевыми резонаторами подключенными к двум автогенераторам, выходы которых через преобразоватепн частота-код подключены к входам вычислительного блока, соединенного с блоком пам ти 2 Однако это устройство не обеспечивает высокой СОЧНОСТИ одновременного измерени температуры и механических усилий иэ-за погрешностей, обусловленных отсутствием учета зависимости коэф фициентов температурной чувствительности от воздействующей на чувствитель ный элемент силы и коэффициентов силовой чувствительности от воздействующей на чувствительный элемент температуры , хот быстродействие устройства высокое. Цель изобретени - повышение точности измерени температуры и механических усилий, Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл одновременного измерени температуры и механических усилий, содержащее чувствительный элемент с двум кварцевыми резонаторами , подключенными к двум автогенераторам , выходы которых через преобразователи частота-код подключены -к входам вычислительного блока, соединенного с блоком пам ти, введены последователь но соединенные дополнительные автогенератор и преобразователь частота-код, выход которого соединен с вычислительным блоком, при этом чувствительный элемент снабжен дополнительным кварнцевым резонатс ом подключенным к дополнительному автогенератору. На чертеже изображена структурна схема устройства. 72 Устройство содержит чувствительный элемент 1 с .ш езокв рцевьши резонатоj aMU 2 -,4, подкшоченными к автогенераторам 5-7 соответственно которые св заны своими выходами с входами преобразователей 8 - 1О частот -код. Выходы преобразователей частота-код соединены с вычис 1ите ьным блоком 11, св занным с запоминающим устройствам 12. Чувствительный элемент 1 вьшолнен таким образом, что действие температуры силь вызывает одновременное изменение резонансной частоты кварцевых резонаторов, в качестве которых вспользуютс кварцевые резонаторы С-среза, характеризующиес высокой линейностью и крутизной преобразовани температурочастотных и тензо-частотных характеристик . Устройство работает следующим.,о& разом. В результате воздействи на чувст-. витальный элемент температуры и ме хаНЕческнх усилий частоты генерации автоген аторов 5 - 7измен ютс следующим образом.. Н) ),Р(); (о.) Ч го агтП-ТоИа (f-fo), (г) где Q..,;.{ i 1, 2, 3) - коэффициенты преобразовавни по темпв ратуре или коэффициенты температурной чувствительности (коэфф1:циенты те1 мочувствительности ); ( i ,2,-5) - коэффициенты преобразованн по силе или коээфициенты силовой чувствительности (коэффициенты тензочу&ствительности ); измер емые температуры н с ла; координаты реперюй , в которой определ тшсь термо- и тензочувствительвостн О .(i l,2.3); io первого , второ . го и третьего автогенера торов соответ с гвенно в репервой точке. В с бою очередь коэффициента а Y. HOv лвнейно зави рт от изменений Р в T .( t -Tb03; (41 , |%а|рГ к7рег-То)3, (s; ( .,) -силовые коэффициенты тензо . HyBWiuiiejBb (),а,Ъ -темдературHbie коэффициенты TeHSQi чувс ивитепь ности. - С учетом (4), (5) выражени (1), (2), (3) имеют вид: ,Jlr)( (6; 2о « СМЬНа Р Г- о ta Jr aJpK; : 3 a- Xf-Fo); а; г- Чо °гт Ст-То)-ю °р (F-FO - .пО uT VJlcj Kyr -С1зр э З Т-Ь)) С8) Окгаалы с выходов автогенерар topOB 5 7 поступают на входы преоб- {маоватепей S - 1О частотар-кодсоот тают цифровую форму С9 . , C-fi) ли в матричном, вице. . f--AoX, Д® АО - нова матрица кЬээфнгшевггсй силовой, температурной и смвшанной чувствительнос рей, прЕчем , КТО «Ч, 4F -IT ,,) a..(Q° . (а::тК| а° к Р «A«.i -, , НЗ) С выходов преобразователей д 10 частота-код сигналы постутгают ва вычво литепьный блок 11, решающий эту уже линейную относительно ншовествых X(T),4,j,(F) ) систему урави. НИИ следующим образе : ли) т.е. в вычислительном блоке 11 пршсхо дит перемножение вектора сигналов Y на обратную матрицу коэффициентовА хран щуюс , и вызываемую на аапоми- нающего устройства 12. В результате решени получаетс оценка Tlf произведени Т 1 с«новремвременно действующих на чувствительный элемент темл атуры Т и сипы Р. Введеше в устройство доаопнвтепьных кварцевого резонатора, автогенератора и преобразовател часготв-код позво л ет учесть взаимное вли ние вэмер с мых Т и F на воадействующЕК Т и Р, особенно при больших динамЕсческвх диапаз(жах «измер емых, температур в механическихусшшй.1 The invention relates to electrical measuring equipment of non-electrically greatness intended to be dp simultaneously measuring temperature and mechanical forces. A device dp for simultaneous measurement of temperature and mechanical forces is known, which contains two free-resonators fixed on an elastic g element and connected to two autogenerators connected to the inputs. frequency-code converters, calculating a calculating block, memory block, bpok ara & nI, element i and clock generator L1J, closest to the one proposed by technical connection, a device for simultaneously measuring temperature and mechanical forces, containing sensitive Apement with two quartz resonators connected to two autogenerators, the outputs of which are connected to the inputs of the computing unit connected to the memory unit 2 through a frequency-to-code converter. However, this device does not provide high URGENITY of simultaneous measurement of temperature and mechanical forces, and due to errors caused by not taking into account the dependence of temperature sensitivity coefficients on the force acting on the sensitive element and power sensitivity coefficients on the temperature acting on the sensitive element, although the speed of the device is high. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring temperature and mechanical forces. The goal is achieved by having a device for simultaneous measurement of temperature and mechanical forces, containing a sensitive element with two quartz resonators connected to two autogenerators, the outputs of which are connected through frequency-code converters. the inputs of the computing block connected to the memory block are sequentially connected an additional auto-generator and a frequency-code converter, the output to torogo connected to a computing unit, wherein the sensor comprises an additional kvarntsevym rezonats ohms connected to additional autogenerators. The drawing shows a block diagram of the device. 72 The device contains a sensing element 1 s. Ок р ши резон резон resonators aMU 2 -, 4, connected to the oscillators 5–7, respectively, which are connected by their outputs with the inputs of the converters 8 - 1 O frequencies –codes. The outputs of the frequency-code transducers are connected to a computational unit 11 associated with memory 12. The sensing element 1 is designed so that the effect of the temperature force causes a simultaneous change in the resonant frequency of the quartz resonators, which use C-cut quartz resonators characterized by high linearity and slope conversion of the temperature-frequency and tenzo-frequency characteristics. The device works as follows. O & at once. As a result, the impact on the senses. the vital element of temperature and mechanical effort of the frequency of generation of auto generators 5 - 7 is changed as follows .. H)), P (); (o.) Chgo agtp-ToiA (f-fo), (d) where Q ..,;. {i 1, 2, 3) are temperature-dependent coefficients or temperature sensitivity coefficients (coeff. 1: sensitivity sensitivity) ; (i, 2, -5) - coefficients transformed according to strength or coefficients of power sensitivity (strain coefficients &); measured temperatures ns la; the coordinates of the reperyuy in which the thermo- and stress-sensitive O. (i l, 2.3) are defined; io first, second. th and third auto generators, respectively, with fucking at the first point. In the combat, the turn of the coefficient a Y. HOv is directly dependent on the changes of P in T. (T -Tb03; (41, |% a | rG c7reg-To) 3, (s; (.,) -Force coefficients of the tenzo. HyBWiuiiejBb (), a, b - temderaturHbie coefficients TeHSQi sensitivity. - Taking into account (4), (5) expressions (1), (2), (3) have the form:, Jlr) ((6; 2 Mr — ta Jr aJpK;: 3 a-Xf-Fo); a; d-Cho ° gt Ct-To) -y ° p (F-FO -. About uT VJlcj Kyr-C1zzr e T-b)) C8) Okgaals from the outputs of the auto-generator topOB 5 7 are fed to the inputs of the main {S-1Ow mater of the frequency code-code, which melt the digital form of C9. , C-fi) Do Matrix, Vice. . f - AoX, D® AO - a new matrix of power, temperature, and smavshennoy sensitivity, like, WHO "H, 4F -IT ,,) a .. (Q °. (a :: tK | a ° to P" A «.i -,, NZ) From the outputs of the converters d 10 frequency-code, the signals send out a numerical block 11, which decides this linear system relative to our X (T), 4, j, (F)) equalizer system. The scientific research institute follows: li) i. in computational unit 11, the multiplication of the vector of signals Y by the inverse matrix of coefficientsA stored and called on the apomizing device 12 is performed. In the device of the pre-quartz resonator, the auto-oscillator and the frequency-transducer converter, it is possible to take into account the mutual influence of the watches from the T and F on the active T and P, especially for large dynamic ranges ( Temperatures in mechanical.