SU1185130A1 - Digital dynamometer - Google Patents

Digital dynamometer Download PDF

Info

Publication number
SU1185130A1
SU1185130A1 SU843715509A SU3715509A SU1185130A1 SU 1185130 A1 SU1185130 A1 SU 1185130A1 SU 843715509 A SU843715509 A SU 843715509A SU 3715509 A SU3715509 A SU 3715509A SU 1185130 A1 SU1185130 A1 SU 1185130A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
output
switch
keys
circuit
Prior art date
Application number
SU843715509A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ицхок Хаймович Сегалис
Вальдас Юозович Виткявичюс
Казис Пятрович Вилимас
Original Assignee
Проектно-Конструкторское Бюро "Пунтукас"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Проектно-Конструкторское Бюро "Пунтукас" filed Critical Проектно-Конструкторское Бюро "Пунтукас"
Priority to SU843715509A priority Critical patent/SU1185130A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1185130A1 publication Critical patent/SU1185130A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

ЦИФРОВОЙ ДИНАМОМЕТР, содержащий датчики деформации упругого элемента, усилитель и соединенный с ним цифровой вольтметр, счетчик времени , генератор импульсов и логический блок, блок питани , о т л и -: чающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  за счет увеличени  амплитуды и уменьшени  скважности питatoщeгo тензомост напр жени , в него введены два амплитудных детектора , два аналоговых устройству долговременной пам ти, два коммутатора , блок масштабных делителей напр жени , два повторител  напр жени , схема сравнени  и генератор импульсов , содержащий цепь управлени  и четыре ключа, подключенных попарно к шинам противоположной пол рности источников напр жени  по мостовой схеме, а цепи управлени  пары ключей соединены с соответствующей группой RC-цепей и диодов, при этом выход усилител  через два амплитудных детектора и блок масштабных делителей св зан с первым коммутатором, первый i и второй выходы которого соединены через соответствующие повторители напр (Л жени  с BTOpbiM коммутатором и блоком аналоговой пам ти отрицательного напр жени , а первый выход второго коммутатора соединен с вольтметром, второй выход - с аналоговой пам тью положительного напр жени , третий выход - со схемой сравнени , четвер00 тый выход - со счетчиком времени. елA DIGITAL DYNAMOMETER containing elastic strain element sensors, an amplifier and a digital voltmeter connected to it, a time counter, a pulse generator and a logic unit, a power supply unit, in order to improve the measurement accuracy by increasing the amplitude and reducing the duty cycle of the feed voltage strain gauge; two amplitude detectors, two analog long-term memory devices, two switches, a block of large-scale voltage dividers, two voltage repeaters, a comparison circuit and a generator are entered into it. A pulse generator containing a control circuit and four keys connected in pairs to buses of opposite polarity of voltage sources in a bridge circuit, and the control circuits of a pair of keys are connected to the corresponding group of RC circuits and diodes, with the amplifier output through two amplitude detectors and a block of large-scale the dividers are connected to the first switch, the first i and the second outputs of which are connected via the corresponding repeaters (for example, the switch with the BTOpbiM switch and the analog negative memory block, and the first d second switch connected to the voltmeter, the second output - with an analog memory positive voltage, the third output - with a comparison circuit chetver00 fifth output - to the timer. ate

Description

1 Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  исследований способности мышц руки к физическим нагрузкам , выносливости, а также способности к распознаванию малых различий усили , особенно в облас1И психофизиологических исследований,, профессиональной ориентации и спорта . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  усилий. На фиг.1 приведена блок-схема циф рового динамометра; на фиг.2 - схема генератора стабильных импульсов. Цифровой динамометр содержит гене ратор 1 стабильных по амплитуде разнопол рных симметричных импульсов. Генератор 1 питаетс  от стабилизатора 2 напр жением положительной, а стабилизатора 3 - отрицательной пол рности , ricj) абсолютной величине на пр жени  обоих стабилизаторов с высо кой точностью равны друг другу. Отри цательный полюс стабилизатора 2 и по ложителбньм стабилизатора 3 соединен в одну общую точку О (корпус). Генератор 1 выполнен на четырех ключах 4-7, содержащих попарно соединенные транзисторы противоположного типа проводимости, причем ключи попарно подсоединены к шинам стабильного напр жени  противоположной пол рности стабилизаторов 2 и 3 и к выходным.ши нам, образу  мостиковую схему. Цепи управлени  пары ключей 4 и 5 соединены с функциональной группой 8 из КС-цепей и диодов и с одной выходной шиной 9. Функциональна  группа 8 подсоединена также к стабилизированному напр жению обеих пол рностей и общей О точке. Выходна  шина 9 под ключена через функциональную группу к цеп м управлени  ключей 6 и7,подключенных к второй выходной шине 10. Генератор 1 подключаетс  проводам к датчику 11 деформаций. Датчик 11 представл ет собой четыре соединенны в мостовую схему тензорезистора,которые прикреплены с обеих сторон плоской пружины упругого элемента плоскопружинного динамометра. Такое конструктивное решение обеспечивает независи мость показаний от температурных деформаций упругого элемента и самих тензорезисторов, а также способствует повышению чувствительности, по302 скольку два тензорезистора работают на раст жение, а два - на сжатие. Друга  диагональ моста датчика 11 соединена через согласующее устройство 12 с- входом усилител  13. Устройство 12 предназначено-дл  подавлени  восприимчивости усилител  13 к выходному сигналу датчика 11 во врем  переходных процессов при переключении ключей генератора 1. Дифференциальный усилитель 12 имеет выполненные каждый на своем операционном усилителе микросхеме - два полностью идентичные по схеме, монтажу и параметрам пассивных элемента (особенно обратных св зей), входных электрически симметричных канала усилени . Поэтому коэффициент подавлени  синфазных помех в данном усилителе весьма высок. Выход усилител  подсоединен к входу канала 14 отрицательной пол рности и канала 15 положительной пол рности амплитудного детектора 16. Между выходами каналов 14 и 15 амплитудного детектора 16 подключены масштабные делители 17 напр жени . Коммутатор 18 предназначен дл  подключени  того из масштабных делителей 17 напр жени , который соответствует диапазону шкалы упругого элемента , используемого при работе с прибором. С выходами коммутатора 18 соединены вход повторител  19 напр жени  положительной пол рности и вход повторител  20 напр жени  отрицательной пол рности. Коммутатор 21 имеет переключатели в режим Измерение , соедин ющие клеммы вольтметра 22 с выходами повторителей 19 и 20, а также выход повторител  19 с одним из входов схемы 23 сравнени . Кроме того, выход повторител  20 непосредственно соединен с аналоговым устройством 24 долговременной пам ти. В режиме Пам ть выходы устройства 24 и такого же устройства 25 дл  сигнала положительной пол рности подключены через коммутатор 21 к клеммам вольтметра 22 вместо выходов повторител  19 и 20, а выходы повторителей 19 и 20 подключены к входам устройства 24 и 25 долговременной пам ти. Кроме того, к выходу устройства 25 посто нно подсоединен рёзистивный делитель 26, выход которого подан на другой вход схемы 23 сравнени . Выход схемы 23 сравнени  3 .1юч(м1 пл лхсзд КЗЧpeiijuни  счета счетчик л :. 7 Е ремени . Устройства лол ItBpe.MeiiHoii пам ти сбрасываютс  на нуль клавишей Стирание пам ти в коммутаторе 2. Также в коммутаторе 21 имеетс  клавиша сброса на нул счетчика времени. Генератор импульсов (фиг.2) состоит из четырех транзисторных ключе 4-7, представл ющих собой пары тран зисторов противоположного типа проводимости . В каждой паре-ключе у вход щих в пару транзисторов база одного соединена с коллектором другого . Ключ 4 состоит из транзисторо 28 и 29, ключ 5 содержит транзисторы 30 и 31, ключ 6 - транзисторы 32 и 33, а ключ 7 - транзисторы 34 и 35. Транзисторы 29, 31, 33 и 35  вл ютс  управл ющими, а транзисторы 28, 30, 32 и 34 могут быть более мощными, поскольку через них при вы даче генератором импульсов протекает ток нагрузки. Конденсатор 36  вл етс  управл ющим дл  ключа 4, конденсатор 37 - переходньш и служит дл  передачи импульса от ключей 4 и 5. Конденсатор 38  вл етс  управл ющим дл  ключа 5. Резистор 39 и диод 40служат дл  передачи импульса на управл ющие цепи ключа 7, а резистор 41и диод 42 - дл  той же цели в отношении ключа 6. Диоды 43 и 44 и резисторы 45 и 46 образуют зар дно-перезар дные цепи конденсатора 36. Ту же функцию выполн ет и резистор 47. Диоды 48, 49 и 50, резисторы 47, 51 и 52 образуют зар дно-перезар дные цепи конденсатора 38. Резистор 53 входит вместе с резистором 47 также в цепи зар да-разр да конденсатора 37. Форма импульсов генератора показана на фиг.З. Пауза между импульсами Т i , где Г- длительность импульса . Генератор работает следующим образом . При включении схемы положительный потенциал, действу  через незар женньЕЙ конденсатор 36, закрывает диод 43. Все ключи остаютс  закрытыми и генератор находитс  в своем первом стабильном состо нии, соответствующим паузе в его работе. Потенциал на шинах I и II равен нулю, поскольку эти шины соеди 1ены с нулевой обшей точкой источников напр жени  - стаби лизаторов 2 и 3. Происходит зар д 304 конденсатора 36 по цепи: тина поло-т жите.Т1,ной пол рности - диод 44 - резистор 45 - пшна отрицательной пол рности . Как только потенциал на обкладке конденсатора 36, соединенный с резистором 45, становитс  отрицательным по отношению к общей точке О, диод 43 открываетс  и по цепи: шина отрицательной пол рности - резистор 45 - диод 43 - эмиттерно-базовый переход транзистора 29 - шина I - резистор 47 - обща  О точка потечет ток, что приводит к лавинообразному открытию клюМа 4. Шина I оказываетс  соединенной с шиной положительного потенциала через транзистор 28. Положительньп потенциал с этой шины через переходньй транзистор 37, резистор 39, диод 40 подаетс  на эмиттер транзистора 35, база которого через шину II и резистор 53 соединена с точкой О . Это приводит к лавинообраз1;ому открытию ключа 7 и подаче на шину II отрицательного потенциала шины стабилизатора 3 через транзистор 34. Открытие ключей 4 и 7 фактически  вл етс  единь м лавинообразным процессом в результате сложени  соответствующих процессов дл  каждого из ключей. Указанный процесс переводит генератор во второе стабильное состо ние , когда шина I имеет положительньй потенциал, а шина II - отрицательньй . Если длительность паузы при данной емкости С конденсатора 36 определ етс  сопротивлением резистора 45, то длительность второго стабильного состо ни  определ етс  тем же параметром резистора 46. Действительно, при открытом диоде 43 и ключе 4 св занна  с диодом 43 пластинка конденсатора 36 может рассматриватьс  в качестве наглухо соединенной с шиной положительного потенциала. Поскольку напр жение на конденсаторе 36 в момент открыти  иода 43 было равно напр жению стабилизатора 2, то теперь потенциал обкладки конденсатора 36, св занной с диодом 44, становитс  вдвое вьппе этого напр жени , и диод 44 закрьшаетс . Начинаетс  перезар дка конденсаора 36 по цепи: шина положительного отенциала - ключ 4 - диод 43 - коненсатор 36 - резистор 46 - шина отицательного потенциала. Когда напр жение на конденсаторе 36 становит с  близким к нулю, диод 44 открывает с , днод 43 закрываетс , и начинаетс  снова зар дка конденсатора 36 через резистор 45, определ ющий длительность паузы. Однако генератор пе реходит не в состо ние паузы, а в третье стабильное состо ние. Во врем  первой после включени  генератора паузы (как и во врем  последующих пауз) происходит практически мгновенна  зар дка конденсатора 38 по цепи: обща  точка О источников тока - резистор 47 - диод 50- конденсатор 38 - диод 48. Во врем  второго стабильного состо ни  генератора также практически мгновенно происходит дозар д конденсатора 38 до полного напр жени  между шинами источников тока по цепи шина полож 1тельного потенциала - ключ 4 шина I - диод 50 - резистор 52 диод 48. В момент закрыти  диода 43 в конце второго стабильного состо ни  генератора , когда закрываетс  ключ 4, а также в результате сн ти  положительного потенциала с ишны I напр жением кондер1сатора 37 оказываетс  закрытым диод 40, что приводит к ключа 7, закрываютс  также напр жением на конденсаторе 38 диоды 50 и 48. Начинаетс  перезар д конденсатора 38 на цепи: шина положительного потенциала - резистор 51- конденсатор 38 - диод 49 - эмит терно-базовый переход управл ющего транзистора 31 - шина I - резистор 47 - обща  точка О источников напр жени . Это приводит к лавинообраз ному процессу открывани  ключа 5 и подачи на шину I через транзистор 30 отрицательного потенциала. Последний через переходный конденсатор 37, диод 42, резистор 41 подаетс  (с учето соответствующего падени  напр жени ) на эмиттер транзистора 33, база кото рого через шину II и резистор 53 сое динена с общей точкой О источников напр жени . Это приводит к протекани тока через базо-эмиттерную цепь тран зистора 33 и лавинообразному открыти ключа 6. Закрытие ключей 4 и 7 и открытие ключей 5 и 6 представл ет собой единый лавинообразный процесс, перевод щий генератор в его третье стабильное состо ние. Р) нпча, трьIl.ir Го .;i iiiМ.и-ми IMX;-то ни  гкггепциала на обкла.п.е IHVI-CHциала 3.8, coi ,uiHennt)ii с диодом 48 второе ниже, чем потенциал на шине, отрицательного Г1(:1тенциала источников напр жени , диод 48 закрыт. Происходит перезар д конденсатора 38 по цепи: шина положительного потенциала резистор 51 - конденсатор 38 - диод 49 - ключ 5 - шина отрицательного потенциала . Когда напр жение на конденсаторе 38 становитс  равным нулю, диод 48 открываетс , диод 49 закрываетс , ключ 5 закрываетс , на шине I восстанавливаетс  нулевой потенциал, закрываетс  диод 42, а значит и ключ 6. Схема скачком переходит в исходное первое стабильное состо ние (состо ние паузы). Длительность третьего стабильного состо ни  при данной емкости конденсатора 38 определ етс  величиной сопротивлени  резистора 51. Обща  продолжительность второго и третьего состо ний определ ет длительность импульсов Т (см.фиг.3). Поскольку длительность положительной и отрицательной части импульса в конкретном исполнении подгонкой резисторов 51 и 56 установлены равНыми, то пауза между импульсами составл ет Т - Т/2 Т. Устройство работает следующим образом . В исходном положении упругий элемент цифрового динамометра, к которому подклеены тензорезисторы датчика 11 деформаций, не деформирован. Сигнап на выходе датчика деформаций равен нулю. Динамометр с помощью выведенных на лицевую панель клавишей коммутатора 21 устанавливаетс  в режим Пам ть. Коммутатор 18 также клавишей подключаетс  к тому из масштабных делителей напр жени , который соответствует пределу измерени  используемого упругого элемента. Счетчик времени и каналы долговременной пам ти соответствующими клавишами устанавливаютс  на нуль. При по влении деформации на выходе датчика 11 по вл етс  импульсный сигнал, который после усилени  усилителем 13 поступает на амплитудный детектор 16. Амплитудный детектор 16 на выходе вьщает сигнал, который в момент прохождени  импульсного сигнала, соответствующего наибольшей деформации.1 The invention relates to measurement techniques and can be used to study the ability of arm muscles to exercise, endurance, and the ability to recognize small differences in effort, especially in psychophysiological studies, vocational guidance, and sports. The aim of the invention is to improve the accuracy of force measurement. Figure 1 shows a block diagram of a digital dynamometer; figure 2 - diagram of the generator of stable pulses. The digital dynamometer contains a generator of 1 amplitude-stable, different-polar symmetric pulses. The generator 1 is powered by the stabilizer 2 by a positive voltage, and the stabilizer 3 by a negative polarity, ricj), the absolute value on the voltage of the two stabilizers are equal to each other with high accuracy. The negative pole of the stabilizer 2 and the pos itible stabilizer 3 is connected to one common point O (body). Generator 1 is made on four keys 4–7 containing transistor-connected transistors of opposite conductivity type, the keys being connected in pairs to buses of stable voltage of opposite polarity of stabilizers 2 and 3 and to the output ones to form a bridging circuit. The control circuits of the pair of keys 4 and 5 are connected to the functional group 8 of KC circuits and diodes and with one output bus 9. Functional group 8 is also connected to the stabilized voltage of both polarities and the common O point. The output bus 9 is connected via a functional group to the control circuits of the keys 6 and 7 connected to the second output bus 10. The generator 1 is connected to the wires to the strain gauge 11. Sensor 11 is four connected in a bridge circuit of a strain gauge, which are attached on both sides of the flat spring of an elastic element of a flat-spring dynamometer. Such a constructive solution ensures that the readings are independent of the temperature deformations of the elastic element and the strain gauges themselves, and also contributes to an increase in sensitivity, since there are two strain gauges that work in tension and two in compression. Another diagonal of the bridge of the sensor 11 is connected via a matching device 12 with the input of amplifier 13. The device 12 is designed to suppress the susceptibility of amplifier 13 to the output signal of sensor 11 during transients when switching keys of generator 1. Differential amplifier 12 has each performed on its operational amplifier a microcircuit — two completely identical in design, installation, and parameters of a passive element (especially feedback), of input electrically symmetric gain channels. Therefore, the common mode rejection ratio in this amplifier is quite high. The amplifier output is connected to the input of the negative polarity channel 14 and the positive polarity channel 15 of the amplitude detector 16. The voltage dividers 17 are connected between the outputs of the channels 14 and 15 of the amplitude detector 16. Switch 18 is designed to connect one of the voltage dividers 17, which corresponds to the scale range of the elastic element used when working with the device. A repeater input 19 of a positive polarity and an input of a repeater 20 of negative polarity are connected to the outputs of the switch 18. The switch 21 has switches to the Measurement mode, connecting the terminals of the voltmeter 22 to the repeater outputs 19 and 20, as well as the repeater 19 output to one of the inputs of the comparison circuit 23. In addition, the output of the repeater 20 is directly connected to the analog device 24 of the non-volatile memory. In Memory mode, the outputs of the device 24 and the same device 25 for the positive polarity signal are connected via a switch 21 to the terminals of the voltmeter 22 instead of the repeater outputs 19 and 20, and the outputs of the repeaters 19 and 20 are connected to the inputs of the device 24 and 25 long-term memory. In addition, a resistive divider 26 is permanently connected to the output of the device 25, the output of which is fed to another input of the comparison circuit 23. The output of the comparison circuit 23. 3iuch (m1 lhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh? The pulse generator (Fig. 2) consists of four transistor switches 4-7, which are pairs of transistors of the opposite type of conductivity.In each pair of switches of a pair of transistors, the base of one is connected to the collector of the other. 28 and 29, key 5 contains transis the tori 30 and 31, the key 6 are transistors 32 and 33, and the key 7 are transistors 34 and 35. The transistors 29, 31, 33 and 35 are control, and the transistors 28, 30, 32 and 34 can be more powerful because through them, when a pulse generator is supplied, a load current flows in. Capacitor 36 is control for switch 4, capacitor 37 is transient and serves to transmit impulses from switches 4 and 5. Capacitor 38 is control for switch 5. Resistor 39 and diode 40 serve to transmit a pulse to the control circuit of the switch 7, and the resistor 41 and the diode 42 for the same purpose with respect to the switch 6. The diodes 43 and 44 and resistors 45 and 46 form capacitor 36 charge-recharge circuits. Resistor 47 also performs the same function. Diodes 48, 49 and 50, resistors 47, 51 and 52 form capacitor charge-recharge circuits 38. Resistor 53 together with the resistor 47 also enters the charge-discharge circuit of the capacitor 37. The shape of the generator pulses is shown in FIG. Pause between pulses T i, where T is the pulse duration. The generator works as follows. When the circuit is turned on, the positive potential, acting through the unlit capacitor 36, closes the diode 43. All keys remain closed and the generator is in its first stable state, corresponding to a pause in its operation. The potential on busbars I and II is zero, because these buses are connected to a zero common point of voltage sources - stabilizers 2 and 3. There is a charge of 304 capacitor 36 on the circuit: the voltage is positive. T1 polarity - diode 44 - 45 - negative polarity resistor. As soon as the potential on the capacitor plate 36 connected to the resistor 45 becomes negative with respect to the common point O, the diode 43 opens along the circuit: negative polarity bus - resistor 45 - diode 43 - emitter-base junction of the transistor 29 - bus I - resistor 47 - the common point will flow, which leads to an avalanche-like opening of the cable 4. Bus I turns out to be connected to the positive potential bus through the transistor 28. Positive potential from this bus through the transistor 37, resistor 39, diode 40 is fed to the emitter t anzistora 35 whose base II via a bus, and a resistor 53 connected to point O. This leads to an avalanche1; the first opening of the key 7 and the supply to the bus II of the negative potential of the bus stabilizer 3 through the transistor 34. Opening the keys 4 and 7 is actually a single avalanche process as a result of adding the corresponding processes for each of the keys. This process places the generator in the second stable state, when bus I has a positive potential and bus II has a negative potential. If the duration of the pause at a given capacitance C of capacitor 36 is determined by the resistance of resistor 45, then the duration of the second stable state is determined by the same parameter of resistor 46. Indeed, with open diode 43 and key 4, capacitor plate 36 associated with diode 43 can be regarded as tightly connected to the bus positive potential. Since the voltage on the capacitor 36 at the time of opening the iodine 43 was equal to the voltage of the stabilizer 2, now the potential of the capacitor 36 plate connected to the diode 44 becomes twice as high as this voltage, and the diode 44 is closed. A recharge of capacitor 36 across the circuit begins: a positive potential bus –– a key 4 –– a diode 43 –– a capacitor 36 –– a resistor 46 –– a negative potential bus. When the voltage on the capacitor 36 becomes close to zero, the diode 44 opens with, the bottom 43 closes, and the capacitor 36 starts charging again through the resistor 45, which determines the duration of the pause. However, the generator does not go into a pause state, but into a third stable state. During the first pause after switching on the generator (as during the subsequent pauses), an almost instantaneous charging of the capacitor 38 occurs along the circuit: common point O current sources - resistor 47 - diode 50 - capacitor 38 - diode 48. During the second stable state of the generator Also, the capacitor 38 is discharged almost instantaneously to a full voltage between the current source buses across the busbar circuit of a 1-cell potential - a key 4 a bus I - a diode 50 - a resistor 52 a diode 48. At the time of closing the diode 43 at the end of the second stable state When the key 4 is closed, and also as a result of the removal of the positive potential from the threshold I, the voltage of the capacitor 37 turns out to be a closed diode 40, which leads to the key 7, and the voltage on the capacitor 38 is also closed by the diodes 50 and 48. The capacitor recharges 38 on the circuit: a positive potential bus — resistor 51 — capacitor 38 — diode 49 — emitter-base junction of the control transistor 31 — bus I — resistor 47 — common point O of the voltage sources. This leads to an avalanche-like process of opening the key 5 and supplying a negative potential to the bus I through the transistor 30. The latter through a transition capacitor 37, a diode 42, a resistor 41 is applied (taking into account the corresponding voltage drop) to the emitter of the transistor 33, whose base is via bus II and a coil resistor 53 with a common point O of voltage sources. This leads to the flow of current through the base-emitter circuit of transistor 33 and the avalanche-like opening of key 6. Closing keys 4 and 7 and opening keys 5 and 6 is a single avalanche process that takes the generator to its third stable state. P) npcha, tpIl.ir Go.; I iii.i-mi IMX; -that neither rkggeptsiala on the IHVI-Chtsial 3.8, coi, uiHennt ii) with a diode 48 the second lower than the potential on the bus, negative G1 (: 1 voltage source voltage, diode 48 is closed. The capacitor 38 recharges across the circuit: positive potential resistor 51 - capacitor 38 - diode 49 - switch 5 - negative potential bus. When the voltage on the capacitor 38 becomes zero, the diode 48 opens, diode 49 closes, key 5 closes, zero potential is restored on bus I, diode 42 closes, and hence to Step 6. The circuit jumps to the initial first stable state (pause state). The duration of the third stable state for a given capacitor 38 capacitance is determined by the value of the resistor 51. The total duration of the second and third states determines the pulse duration T (see 3). Since the duration of the positive and negative parts of the pulse in a particular version is adjusted by fitting the resistors 51 and 56 to be equal, the pause between pulses is T - T / 2 T. The device works as follows at once. In the initial position, the elastic element of the digital dynamometer, to which the strain gages of the strain gauge 11 are glued, is not deformed. The signal at the output of the strain sensor is zero. The dynamometer is set to the Memory mode using the front panel displayed on the key of the switch 21. The switch 18 is also connected with a key to that of the scale voltage dividers, which corresponds to the measurement limit of the elastic element used. The time counter and channels of the non-volatile memory are set to zero by the corresponding keys. When deformation appears at the output of sensor 11, a pulse signal appears, which after amplification by amplifier 13 arrives at the amplitude detector 16. The amplitude detector 16 at the output produces a signal that occurs when the pulse signal corresponding to the greatest deformation occurs.

равен по абсолютной величине размаху (удвоенной амплитуде) этого импульсного сигнала, пропорционального максимуму приложенной силы и деформации упругого элемента. Напр жение на выходе амплитудного детектора 16, таким образом, следит за величиной уменьшающегос  импульсного сигнала с отставанием до дес тых долей секунды , а за величиной увеличивающегос  импульсного сигнала следит практически .без отставани . Из-за инерции цифровых вольтметров и человеческого глаза отставание показаний при уменьшении усилий существенного значени  не имеет. В режим Пам ть сигнал с выхода амплитудного детектора, пропорциональный усилию на упругом элементе , попадает через повторители 19 и 20 напр жени  на каналы 24, 25 аналогового устройства долговременной пам ти, выход которого подсоединен в режиме Пам ть к вольтметру 22. Поэтому вольтметр показьшает максимальное значение усили , которое может быть записано вручную или с использованием вычислительной техники (перфоратора или цифро-печатающего устройства).equal in magnitude to the magnitude (double amplitude) of this pulsed signal, which is proportional to the maximum applied force and the deformation of the elastic element. The voltage at the output of the amplitude detector 16 thus monitors the magnitude of the decreasing pulse signal with a lag of up to tenths of a second, and monitors the magnitude of the increasing pulse signal almost without lag. Due to the inertia of digital voltmeters and the human eye, the backlog of indications with decreasing effort is not significant. In the Memory mode, the signal from the output of the amplitude detector, proportional to the force on the elastic element, passes through the repeaters 19 and 20 of the voltage to the channels 24, 25 of the analog non-volatile memory device, the output of which is connected in the Memory mode to the voltmeter 22. Therefore, the voltmeter shows the maximum the value of the force, which can be recorded manually or using computer technology (punch or digital-printing device).

Затем клавишей коммутатора 21 динамометр переводитс  в режим Измерение . В этом случае сигнал с выхода повторителей 19 и 20 напр жени  поступает на вольтметр, который показьшает текущее значение усили . Делителем 26 напр жени  задаетс  усили в дол х от максимального, развитого испытуемым. Испытуемому сообщаетс  величина усили , которую он должен развить и поддерживать.Then, using the switch 21, the dynamometer is switched to the Measurement mode. In this case, the signal from the output of the voltage followers 19 and 20 is fed to a voltmeter, which indicates the current value of the force. The voltage divider 26 is set to the effort of the maximum developed by the subject. The subject is informed of the amount of effort that he must develop and maintain.

След  за индикатором вольтметра; испытуемый развивает заданное усилие При этом величина напр жени  на выходе повторител  19, подаваемого через коммутатор 21 на схему сравнени  23, становитс  больше, чем напр жение, подаваемое на другой вход схемы сравнени  23 от делител  26. Схема сравнени  23 вьщает сигнал, разрешающий счет времени. Счет времени происходит до тех пор, пока испытуемый развивает усилие большее или равное заданному. При снижении усили  до меньшей величины схема сравнени  23 вьщает сигнал, который запрещает работу счетчика времени, поскольку пол рность напр жени  на входе схемы 23 измен етс  при этом на противоположную . Таким образом, счетчик времени показьшает врем  выдержки усили .Track the voltmeter indicator; The subject develops a predetermined force. In this case, the voltage at the output of the repeater 19 supplied through the switch 21 to the comparison circuit 23 becomes greater than the voltage supplied to the other input of the comparison circuit 23 from the divider 26. The comparison circuit 23 increases the time-resolving signal . The counting of time occurs as long as the subject develops a force greater than or equal to the target. By reducing the force to a smaller value, the comparison circuit 23 causes a signal that prohibits the operation of the time counter, since the polarity of the voltage at the input of the circuit 23 changes to the opposite. Thus, the time counter shows the holding time of the force.

Цикл испытани  может быть проведен неограниченное количество раз.A test cycle can be performed an unlimited number of times.

Claims (1)

ЦИФРОВОЙ ДИНАМОМЕТР, содержащий датчики деформации упругого элемента, усилитель и соединенный с ним цифровой вольтметр, счетчик времени, генератор импульсов и логический блок, блок питания, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет увеличения амплитуды и уменьшения скважности питающего тензомост напряжения, в него введены два амплитудных детектора, два аналоговых устройства долговременной памяти, два коммутатора, блок масштабных делителей напряжения, два повторителя напряжения, схема сравнения и генератор импульсов, содержащий цепь управления и четыре ключа, подключенных попарно к шинам противоположной полярности источников напряжения по мостовой схеме, а цепи управления пары ключей соединены с соответствующей группой RC-цепей и диодов, при этом выход усилителя через два амплитудных детектора и блок масштабных делителей связан с первым коммутатором, первый и второй выходы которого соединены через соответствующие повторители напряжения с вторым коммутатором и блоком аналоговой памяти отрицательного напряжения, а первый выход второго коммутатора соединен с вольтметром, второй выход - с аналоговой памятью положительного напряжения, третий выход - со схемой сравнения, четвертый выход - со счетчиком времени.A DIGITAL DYNAMOMETER containing strain gauges for an elastic element, an amplifier and a digital voltmeter connected to it, a time counter, a pulse generator and a logic unit, a power supply unit, which, in order to increase the measurement accuracy by increasing the amplitude and decreasing the duty cycle supplying the voltage strain bridge, two amplitude detectors, two analog devices of long-term memory, two switches, a block of large-scale voltage dividers, two voltage followers, a comparison circuit and a generator are introduced into it pulses containing a control circuit and four keys connected in pairs to buses of opposite polarity of voltage sources according to a bridge circuit, and control circuits of a pair of keys are connected to the corresponding group of RC circuits and diodes, while the output of the amplifier through two amplitude detectors and a block of scale dividers is connected to the first switch, the first and second outputs of which are connected through the corresponding voltage followers with the second switch and the negative voltage analog memory unit, and the first output of the second mutator voltmeter connected to the second output - with an analog memory positive voltage, the third output - with a comparison circuit, a fourth output - with timer. SU „,1185130SU „, 1185130 1 11851185
SU843715509A 1984-03-28 1984-03-28 Digital dynamometer SU1185130A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843715509A SU1185130A1 (en) 1984-03-28 1984-03-28 Digital dynamometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843715509A SU1185130A1 (en) 1984-03-28 1984-03-28 Digital dynamometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1185130A1 true SU1185130A1 (en) 1985-10-15

Family

ID=21109222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843715509A SU1185130A1 (en) 1984-03-28 1984-03-28 Digital dynamometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1185130A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 463882, кл. G 01 L 5/02, 1971. Авторское свидетельство СССР № 637739, кл. G 01 L 5/02, 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3541446A (en) Small signal analog to digital converter with positive cancellation of error voltages
GB1416754A (en) Method of and apparatus for measuring the electrostatic capacity of a capacitor
GB1005903A (en) Improvements in electrical integrating totalizer
EP0296968A2 (en) Integrated poly-phase power meter
US4254376A (en) Apparatus for measuring the electric power or energy in an A-C network
US3876933A (en) Resistance measuring instrument with linearized digital readout
SU1185130A1 (en) Digital dynamometer
EP0296966A2 (en) Triangle waveform generator for pulse-width amplitude multiplier and associated method
EP0296967A2 (en) Amplifier for voltage or current to frequency converter
US3818204A (en) Voltage integrating apparatus
US3512013A (en) Frequency sensing circuit
US4968890A (en) Charged particle beam-dosimeter
SU669224A1 (en) Device for checking thermocouple electric circuit operability
US3644751A (en) Digital capacitance meter
SU1560987A1 (en) Digital meter of temperature
JPH0725715Y2 (en) Frequency measuring device
SU369516A1 (en) ANALOG-FREQUENCY CONVERTER
JP4280915B2 (en) Current-voltage conversion circuit
SU645097A1 (en) Multichannel remote measuring converter of resistance to time interval
SU1265625A1 (en) Electrometer
SU1298842A1 (en) Synchronous detector
SU1567985A1 (en) Bridge measuring device
SU1095111A1 (en) Electrometric charge meter
JPH0635195Y2 (en) Time interval measuring circuit
SU1337784A1 (en) Device for measuring mean values of transient signals