SU1104358A1

SU1104358A1 - Устройство дл измерени деформаций

Info

Publication number: SU1104358A1
Application number: SU833588298A
Authority: SU
Inventors: Виктор Александрович Алексеев; Александр Иванович Мартяшин; Игорь Николаевич Фролов; Владимир Иванович Чернецов
Original assignee: Пензенский Политехнический Институт
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1984-07-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ, содержащее размещаемый в процессе измерений на обьекте контрол тензорезистор, измерительный блок и включенные между ними элементы св зи, отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей путем измерени рассто ни до объекта и повышени надежности, элементы св зи выполнены в виде двух емкостных датчиков перемецени , каждый из которых соединен с одним из выводов тензорезистора, а измерительный блок выполнен в виде измерител параметров комплексной величины.

Description

Г

I I

|

о.

4

САд

сл

00

//////////////////

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл одновременного измерени двух механических величин, например деформации и линейного перемещени подвижного объекта, крут щего момента и осевого биени вала, продольной и поперечной деформации и пр.

Известно устройство дл измерени пары механических величин (осевой силы и крут щего момента), содержащее датчик момента и датчик осевой силы, вьтолненный в виде стержней, соединенных между собой перемычкой l .

Недостатками этого устройства вл ютс сложность и низка точность обусловленные необходимостью применени специального измерительного блока и контактных средств передачи измерительной информации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл измерени деформаций, содержащее размещаемый в процессе измерений на объекте контрол тензорезистор , измерительный блок и включенные между ними элементы св зи. Элементы св зи этого устройства выполнены в виде скольз щих контактов 2 .

Недостатками известного устройства вл ютс ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что использование в качестве чувствительных элементов тензорезисторов не позвол ет измер ть линейные перемещени подвижных объектов относительно внешней базы, а также низка надежность, обусловленна использованием контактных элементов св зи.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей путем измерени рассто ни до объекта и повыщение надежности устройства

Эта цель достигаетс тем, что в устройстве дл измерени деформаций, содержащем размещаемый в процессе измерений на объекте контрол тензорезистор , измерительный блок и включенные между ними элементы св зи, элементы св зи вьшолнены в виде двух емкостных датчиков перемещени , каждый из которых соединен с одним из выводов тензорезистора, а измерительный блок выполнен в виде измерител параметров комплексной величины

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит размещенный на объекте контрол тензорезистор 1, емкостные датчики 2 и 3 перемещений и измерительный блок 4. Один из электродов каждого датчика 2 и 3 закреплен на объекте контрол и электрически соединен с одним из выводов тензорезистора 1.

Второй электрод емкостного датчика 3 заземлен, а второй электрод емкостного датчика 2 подключен к входу измерительного блока 4, вьтолненного в виде измерител двух параметров комплексной величины - емкости и активного сопротивлени . Измерительный блок 4 включает в себ источник 5 импульсов тока, выход которого -вп етс входом измерительного блока 4, и подключенные к нему измеритель 6 мгновенных значений напр жени и дифференциатор 7. Выход измерител 6 вл етс первым выходом устройства, а выход дифференциатора 7 - вторым выходом устройства.

Устройство дл измерени деформаций работает следующим образом. I

Деформаци контролируемого объекта под воздействием силы крут щего или изгибающего момента и прочих факторов воспринимаетс тензорезистором 1 и приводит к изменению его сопротивлени .

Линейные перемещени объекта в направлении, параллельном или перпендикул рном плоскости электродов емкостных датчиков 2 и 3 привод т к изменению величины их емкости. Изменение параметров емкостно-резистивной цепи, состо щей из последовательно соединенньк тензорезисторов 1 и емкостных датчиков 2 и 3, преобразовываетс измерительным блоком 4 в сигнал.на первом выходе устройства , пропорциональный величине изменени активного сопротивлени тензорезистора, соответствующей величине деформации объекта, и в сигнал на втором выходе, пропорциональный изменению емкости датчиков 2 и 3, однозначно св занный с величиной линейного перемещени .

Измерительный блок 4 работает следующим образом.

Через контролируемую цепь (тензоредистор 1 и датчики 2 и 3) от ис3

точника 5 пропускаетс импульс тока пр моугольной формы. Скачок напр жени на выводах этой цепи (на входе блока 4), соответствующий переднему фронту импульса тока, пропорциональный величине последовательного активного сопротивлени этой цепи (сопротивлению тензорезистора 1) регистрируетс измерителем 6 мгновенного значени напр жени и преобразовываетс в сигнал на первый выход измерительного блока 4.

Ъ течение интервала времени, соответствующего плоской вершине импульса тока, напр жение на выводах контролируемой цепи линейно растет со скоростью, обратно пропорциональной величине ее последовательно соединенных емкостей (датчики 2 и 3)

43584

Скорость изменени этого напр жени с помощью дифференциатора 7 преобразуетс в пропорциональный сигнал на втором выходе измерительс ного блока, величина которого однозначно характеризует емкость цепи, а следовательно, и величину линейного перемещени объекта.

Преимущества предлагаемого уст10 ройства обусловлены тем, что оно позвол ет измер ть линейные перемещени подвижного объекта контрол относительно внешней базы и таким образом обладает расширенными функ-

JJ циональными возможност ми, а использование бесконтактных элементов св зи, совмещенных с емкостными датчиками , позвол ет повысить надежность устройства.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ, содержащее размещаемый в процессе измерений на объекте контроля тензорезистор, измерительный блок и включенные между ними элементы связи, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения расстояния до объекта и повышения надежности, элементы связи выполнены в виде двух емкостных датчиков перемещения, каждый из которых соединен с одним из выводов тензорезистора, а измерительный блок выполнен в виде измерителя параметров комплексной величины.

„1104358

1 104358