SU1281874A1 - Strain-measuring device - Google Patents
Strain-measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1281874A1 SU1281874A1 SU853924262A SU3924262A SU1281874A1 SU 1281874 A1 SU1281874 A1 SU 1281874A1 SU 853924262 A SU853924262 A SU 853924262A SU 3924262 A SU3924262 A SU 3924262A SU 1281874 A1 SU1281874 A1 SU 1281874A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- calibration
- output
- input
- resistor
- key
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано дл измерени деформации. Цель изобретени - повьппение точности измерени . Тензодатчик 1 выполнен в виде четырехплечевого моста. Согласующий блок 2 включает предварительный 3 и выходной 4 усилители. Кроме того, устройство содержит регистратор 5, ключи 7, 9 и 12, схему 8 выборки и хранени , генератор 10, формирователь I1 калибровочных импульсов , калибровочный резистор 15. Введение в устройство компенсирующего усилител 6, ключей 13 и 14, калибровочных резисторов 16 и 17 позвол ет повысить точность компенсации вхо;;,но- го сигнала и исключить вли ние степени деформации тензомоста на величину калибровочного сигнала. Это снижает погрепгаость при калибровке. 1 3.п.Л-лы, 2 ил. § (ЛThe invention can be used to measure strain. The purpose of the invention is to increase measurement accuracy. The strain gauge 1 is made in the form of a four-shoulder bridge. Matching unit 2 includes pre-3 and output 4 amplifiers. In addition, the device contains a recorder 5, keys 7, 9 and 12, a sampling and storage circuit 8, a generator 10, a driver I1 of calibration pulses, a calibration resistor 15. Introduction to the device of a compensating amplifier 6, keys 13 and 14, calibration resistors 16 and 17 allows you to improve the accuracy of compensation of the input signal ;; of a new signal and eliminate the influence of the degree of deformation of the strain gauge on the magnitude of the calibration signal. This reduces visibility during calibration. 1 3.pl-ly, 2 ill. § (L
Description
фиг.1figure 1
1 I1 I
Изобретение относитс к измериельной технике и может быть испольовано дл измерени деформации.This invention relates to a measurement technique and can be used to measure deformation.
Цель изобретени - повьшгение точости измерений за счет снижени порешностей при калибровке.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the calibration errors.
На фиг.1 представлена блок-схема стройства; на фиг.2 - графики напр ений на выходах блоков устройства.Figure 1 presents the block diagram of the device; Fig. 2 shows graphs of the voltage at the outputs of the device blocks.
Тензометрическое устройство содер ит последовательно соединенные тен- зодатчик 1, выполненный в виде четы- ехплечего моста, согласующий блок 2, выполненный в виде последовательно соединенных предварительного усилител 3 и выходного усилител 4, ре гистратор 5, компенсирующий усилитель 6, вход которого соединен с выходом согласующего блока 2, а выход через первый ключ 7 - с входом схемы 8 выборки и хранени , выход которой соединен через второй ключ 9 с вторым входом выходного усилител 4, последовательно соединенные генератор О и формирователь 11 калибровоч ных импульсов, выходы которого соединены с управл ющими входами ключей 7, 9, 12, 13 и 14, калибровочные резисторы : первый калибровочный резистор 15 включен между второй вершиной диагонали питани и резистором второго плеча тензомоста, к выводам первого калибровочного резистора 15 под- ключены вход и выход третьего ключа 12, второй калибровочный резистор 16 включен последовательно с резистором третьего плеча, к выводам второго калибровочного резистора 16 подключены вход и выход четвертого ключа 13, третий калибровочный резистор 17 включен последовательно между шиной питани и первой вершиной диагонали питани тензомоста, к выводам третьего калибровочного резистора 17 подсоединены вход и выход п того ключа 14.The strain gauge device contains a series-connected strain gauge 1, made in the form of a four-arm bridge, a matching unit 2, made in the form of a series-connected preamplifier 3 and an output amplifier 4, a register 5, a compensating amplifier 6, the input of which is connected to the output of a matching unit 2, and the output through the first key 7 is connected to the input of the sampling and storage circuit 8, the output of which is connected via the second key 9 to the second input of the output amplifier 4, connected in series with the generator O and forming 11 calibration pulses, the outputs of which are connected to the control inputs of keys 7, 9, 12, 13 and 14, calibration resistors: the first calibration resistor 15 is connected between the second peak of the supply diagonal and the second shoulder of the strain gauge, to the terminals of the first calibration resistor 15 under - the input and output of the third key 12 are turned on, the second calibration resistor 16 is connected in series with the third shoulder resistor, the input and output of the fourth key 13 are connected to the terminals of the second calibration resistor 16, the third calibration resistor 17 connected in series between the power bus and the first vertex of the power diagonal of the strain gauge, the input and output of the fifth key 14 are connected to the terminals of the third calibration resistor 17.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Тензодатчик преобразует механические колебани в электрический сигнал который усиливает согласующий блок 2 по команде генератора 10 формирователь 11 калибровочных импульсов изме н ет состо ние тензодатчика 1 так, что возвращает сигнал на заданный ка либровочный уровень.The load cell converts mechanical oscillations into an electrical signal that amplifies matching unit 2 at the command of generator 10 shaper 11 calibration pulses changes the state of load cell 1 so that it returns a signal to a predetermined calibration level.
В режиме записи информации об измер емом процессе ключ 7 замкнут и схема 8 выборки и хранени запомина818742In the mode of recording information about the process being measured, the key 7 is closed and the circuit 8 of sampling and storage is memorized.
ет сигнал, поступающий с выхода компенсирующего усилител 6, но так как ключ 9 в это врем разомкнут, сигнал со схемы 8 выборки и хранени не по- ступает на вход выходного усилител 4 (фиг.2, диаграмма 4, интервал О - t). В режиме записи измер емого процесса ключи 12 и 13 замкнуты, а ключ 14 разомкнут. В этом режиме калибро- W вочные резисторы 15 и 16 закорочены. В момент времени t (фиг.2, диаграмма I) по команде с формировател I1 калибровочных импульсов замыкаетс ключ 9 и начинает работать схема 15 автокомпенсации, сигнал с выхода согласующего блока 2 поступает на вход компенсирующего усилител 6, с его выхода на вход схемы 8 выборки и хранени и с выхода последней на второй 20 вход выходного усилител 4.This signal comes from the output of the compensating amplifier 6, but since the switch 9 is open at this time, the signal from the sampling and storage circuit 8 does not come to the input of the output amplifier 4 (figure 2, diagram 4, interval O - t). In the recording mode of the process being measured, the keys 12 and 13 are closed, and the key 14 is open. In this mode, the calibration w resistors 15 and 16 are shorted. At time t (FIG. 2, diagram I), on command from the driver I1 of the calibration pulses, the switch 9 closes and the auto-compensation circuit 15 starts working, the output from the matching unit 2 arrives at the input of the compensating amplifier 6, from its output to the input of the sampling circuit 8 and storage and from the output of the latter to the second 20 input of the output amplifier 4.
Работа cJteM описьгоаетс следующими уравнени ми:The operation of cJteM is described by the following equations:
2525
30thirty
3535
Ubb,x.,(Ub.. -U bu-cS K/Kg). (1) где ,,g - выходное напр жение выходного усилител ; К - коэффициент передачи выходного.усилител ; Ugxf входное напр жение, поступающее с выхода предварительного усилител на первый вход выходного усилител ;Ubb, x., (Ub .. -U bu-cS K / Kg). (1) where ,, g is the output voltage of the output amplifier; K - transfer coefficient output.amplifier; Ugxf input voltage from the preamplifier output to the first input of the output amplifier;
К - коэффициент передачи компенсирующего усилител ; К - коэффициент передачи схемы выборки и хранени . Преобразовав уравнение (1), полуK - transfer coefficient of the compensating amplifier; K is the transmission coefficient of the sampling and storage scheme. Transforming equation (1), semi
,г . , g.
1+К К, Кб 1 + K K, Kb
(2)(2)
Анализ уравнени (.2) позвол етAnalysis of the equation (.2) allows
45 сделать вывод о том, что при конечном значении К, Ug(,ix.c& О при К --со J т.е. при достаточно большом коэффициенте передачи компенсирующего усилител (), поэтому , 50 изменение св зи цепи компенсации , входного сигнала позвол ет исключить погрешности измерени , имеющиес в45 to conclude that with a finite value of K, Ug (, ix.c & O with K - Co J, i.e., with a sufficiently large transfer coefficient of the compensating amplifier (), therefore, 50 is the change in the compensation circuit of the input the signal allows to eliminate measurement errors
известном устройстве, так как отпадает необходимость точной подборки ко55 э.ффициентов передачи цепи обратнойknown device, since there is no need for an exact selection of the number 55 of the chain transfer factors
св зи и выходного усилител .connection and output amplifier.
Практически никакого вли ни на точность установки нул на выходеVirtually no effect on the accuracy of the zero setting on the output
согласующего блока не оказывают температурные и временные дрейфы.matching block do not have temperature and time drifts.
В момент времени t по сигналу формировател 11 калибровочных импульсов размыкаетс ключ 7 (диаграмма 2). Запомненна в схеме выборки и хранени величина по-прежнему поступает на второй вход выходного, усилител 4, поддержива на его выходеAt time t, the signal from the imaging unit 11 of the calibration pulses opens the key 7 (diagram 2). The value stored in the sampling and storage scheme is still fed to the second input of the output, amplifier 4, maintaining at its output
ивых.у 0.ivyh y 0.
В момент времени t (диаграмма 3) с третьего выхода формировател 11 калибровочных импульсов поступает сигнал на управл юп51е входы ключей 12 и 13, размыка их, и на управл ющий вход ключа 14, замыка его. В ЭТОТ момент времени формируетс ка- либровочный уровень.At time t (diagram 3), the third output of the driver 11 of the calibration pulses sends a signal to the control inputs of the keys 12 and 13, their opening, and to the control input of the key 14, to close it. At this point in time, the calibration level is formed.
Работа схемы в этот момент описываетс следующими выражени ми. ПустьThe operation of the circuit at this moment is described by the following expressions. Let be
R,,R ,,
a Ra R
tt
1one
1one
- KJ 2 ki 2 - KJ 2 ki 2
где R, R , R,, R - сопротивление соответствующего плеча тен- зомоста; R - калибровочное сопротивлениеwhere R, R, R ,, R is the resistance of the corresponding shoulder of the tensome bridge; R - calibration resistance
п - коэффициент;n - coefficient;
aR - величина изменений сопротивлений тензорезисторов; k - коэффициент.aR - the magnitude of the changes in resistance of the strain gauges; k - coefficient.
В режиме записи измер емого процесса ключи 12 и 13 замкнуты, ключ 14 разомкнут, тогдаIn the recording mode of the process being measured, the keys 12 and 13 are closed, the key 14 is open, then
иand
didi
- и- and
ЭэUh
ftbix соftbix co
2 + п 2 + n
К,TO,
где К - коэффициент усилени согласующего блока; К К К ,where K is the gain factor of the matching unit; K K K,
у t 2at t 2
и . . - выходное напр жение согла- вь(лсующего блока;and . - output voltage according to (floating block;
К - коэффициент передачи предварительного усилител ; Kj- коэффициент передачи выходного усилител . Дл у1 рощени расчетов , тогда Uj,,, .,., где и , 7- напр жение на выходе выходного усилител и K,-Ki.K - preamp amplifier transfer ratio; Kj is the gain of the output amplifier. To maximize the calculations, then Uj ,,,.,., Where and, 7 is the voltage at the output of the output amplifier and K, -Ki.
& режиме калибровки ключи 12 и 13 размыкаютс , а ключ 14 замыкаетс , тогда& calibration mode keys 12 and 13 open, and the key 14 closes, then
и.and.
- Fa. - Fa.
п + 2k 2 + пn + 2k 2 + n
На выходе усилител по вл етс сигнал калибровки U..,, .,At the output of the amplifier, a calibration signal U .. ,,., Appears.
и.and.
F . k,-n 2 + п F. k, -n 2 + n
Анализ выражени показывает, чтс величина калибровочного сигнала не зависит от степени деформации тенэо- моста {в выражении отсутствует коэф- - , uRAnalysis of the expression shows that the value of the calibration signal does not depend on the degree of deformation of the shadow bridge {there is no coefficient -, uR in the expression
1 i 1 фициент k 1В момент времени t размыкаетс ключ 14 и замыкаютс ключи 12 и 13 (диаграмма 3) . В момент времени t е,1 i 1 The factor k 1 At time t, key 14 is opened and keys 12 and 13 are closed (diagram 3). At time t e,
размыкаетс ключ 9 (диаграмма 1), в момент времени t замыкаетс ключ 7 (диаграмма 2). После момента времени t схема переводитс в режим записи информации об измер емой величинеkey 9 opens (diagram 1), at time t the key 7 closes (diagram 2). After the moment of time t, the circuit is transferred to the mode of recording information about the measured value
(диаграмма 4).(chart 4).
Временное разделение срабатывани ключей введено с целью исключени вли ни переходных процессов на регистрируемую информацию.The time division of key firing is introduced in order to eliminate the effect of transients on the recorded information.
Таким образом, данное тензометри- ческое устройство позвол ет повысить точность компенсации входного сигнала и исключить вли ние степени деформации тензомоста на величину калибровочного сигнала, что позвол ет повысить точность измерени .Thus, this strain gauge device allows one to increase the accuracy of the input signal compensation and to eliminate the influence of the strain rate of the strain gauge on the magnitude of the calibration signal, which makes it possible to increase the measurement accuracy.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853924262A SU1281874A1 (en) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | Strain-measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853924262A SU1281874A1 (en) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | Strain-measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1281874A1 true SU1281874A1 (en) | 1987-01-07 |
Family
ID=21187409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853924262A SU1281874A1 (en) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | Strain-measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1281874A1 (en) |
-
1985
- 1985-06-26 SU SU853924262A patent/SU1281874A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 451931, кл. G 01 L 5/10, 1972. Авторское свидетельство СССР № 1017909, кл. G 01 В 7/16, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3667041A (en) | Automatic zero circuitry for indicating devices | |
EP0178368B1 (en) | Process variable transmitter and method for correcting its output signal | |
SU1281874A1 (en) | Strain-measuring device | |
CN1071249A (en) | Measure the method for micrometric displacement with tunnel effect principle | |
SU957048A1 (en) | Device for determination of modulus of elasticity of a material having non-linear elastoplastic properties | |
SU960554A1 (en) | Device for measuring pulse force amplitude | |
SU1374143A1 (en) | Meter of electric properties of rock and ores | |
SU1394149A1 (en) | Method of measuring physical quantities | |
SU1215059A1 (en) | Method of measuring non-linearity ratio of amplitude characteristics | |
SU1670376A1 (en) | Strain-gage device with automatic control of conversion ratio | |
CN2416498Y (en) | Improved load measuring gauge | |
SU1721434A1 (en) | Capacitive-electron displacement transducer | |
SU1700504A1 (en) | Method of calibrating transfer coefficients of sensors of multiprobe measuring line | |
SU779893A1 (en) | Device for automatic balancing of strain-gauge bridge | |
SU746299A1 (en) | Method of measuring strain-gauge resistance increment | |
SU678329A1 (en) | Strain-gauge device | |
SU1241166A1 (en) | Device for identifying non-linear elements by parameters of volt-ampere characteristics | |
SU1088032A1 (en) | Device for reading graphic information | |
JPS6395597A (en) | Transmission of measuring data | |
SU1332144A1 (en) | Strain measuring device | |
SU1714534A1 (en) | Relative resistance tester | |
SU1413521A1 (en) | Apparatus for ultrasonic inspection of parameters of fluctuating media | |
SU1364899A2 (en) | Strain-measuring scales | |
SU762171A1 (en) | A-d-conversion method and apparatus | |
SU932212A1 (en) | Strain gauge device |