SU1281874A1 - Strain-measuring device - Google Patents

Strain-measuring device Download PDF

Info

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
Application number
SU853924262A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Васильевич Леончиков
Original Assignee
Омское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика"
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 Омское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" filed Critical Омское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика"
Priority to SU853924262A priority Critical patent/SU1281874A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1281874A1 publication Critical patent/SU1281874A1/en

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)

1. Тензометрическое устройство, 1. Strain gauge device содержащее последовательно соединенные четырехштечий тензомост, согласующий блок, регистратор, а также последовательно соединенные генератор и формирователь калибровочных импульсов , схему выборки и хранени , три ключа, первый из которых выходом соединен с входом схемы выборки и хранени , выход которой соединен с входом второго ключа, выход которогоcontaining sequentially connected four-pin strainer, matching unit, recorder, as well as serially connected generator and shaper of calibration pulses, sampling and storage circuit, three keys, the first of which is connected to the input of the sampling and storage circuit, whose output is connected to the input of the second key, output whom подключен к второму входу согласующего блока, а управл ющие входы ключей соединены с соответствующими выходами формировател  калибровочных импульсов, первый калибровочный резистор , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности измерени  за счет снижени  погрещнос- тей при калибровке, в него введены второй и третий калибровочные резисторы , компенсирующий усилитель, четвертый и п тый ключи, управл ющие входы которых соединены с третьим выходом формировател  калибровочных импульсов, причем вход и выход четвертого ключа соединены соответственно с вьшодами второго калибровочного резистора, включенного последовательно с резистором третьего плеча тен- зомоста, вход и выход п того ключа соединены соответственно с выводами третьего калибровочного резистора, включенного между шиной питани  и первой вершиной диагонали питани  тензомоста, вход и выход третьего ключа соединены соответственно с выводами первого калибровочного резистора , включенного между второй верconnected to the second input of the matching unit, and the control inputs of the keys are connected to the corresponding outputs of the driver of calibration pulses, the first calibration resistor, characterized in that, in order to improve measurement accuracy by reducing disturbances during calibration, the second and third calibration resistors, a compensating amplifier, the fourth and fifth keys, the control inputs of which are connected to the third output of the driver of the calibration pulses, and the input and output of the fourth key are connected respectively, the outputs of the second calibration resistor connected in series with the resistor of the third arm of the tenzomost, the input and output of the fifth key are connected respectively to the leads of the third calibration resistor connected between the power rail and the first vertex of the diagonal of the strainer bridge; the pins of the first calibration resistor connected between the second шиной диагонали питани  и резистором второго плеча тензомоста, вход компенсирующего усилител  соединен с выходом согласующего блока, а выход - с входом первого ключа.The power supply diagonal busbar and the resistor of the second shoulder of the tensometer bridge, the input of the compensating amplifier is connected to the output of the matching unit, and the output is connected to the input of the first key. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что величину второго калибровочного резистора выбирают равной величине первого калибровочного резистора, а величину третьего калибровочного резистора равной половине первого калибровочного резистора .2. The device according to claim 1, that is, that the value of the second calibration resistor is chosen equal to the value of the first calibration resistor, and the value of the third calibration resistor is equal to half the first calibration resistor. .t,.t, Utsts фиг. 2Utsts FIG. 2
SU853924262A 1985-06-26 1985-06-26 Strain-measuring device SU1281874A1 (en)

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)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
GB1495278A (en) Compensation for weight-independent parameters in weighin
CN1071249A (en) Measure the method for micrometric displacement with tunnel effect principle
SU1017909A1 (en) Strian-gauge device
JPS6042637A (en) Recorder of load-elongation curve
SU1516757A1 (en) Strain-measuring device provided with automatic zero setting
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
SU1594580A2 (en) Device for compacting information
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
SU974105A1 (en) Strain gauge device
SU1721434A1 (en) Capacitive-electron displacement transducer
SU779893A1 (en) Device for automatic balancing of strain-gauge bridge
CN2086898U (en) Temp difference measurer
SU746299A1 (en) Method of measuring strain-gauge resistance increment
SU678329A1 (en) Strain-gauge device
SU1088032A1 (en) Device for reading graphic information
JPS6395597A (en) Transmission of measuring data
SU1332144A1 (en) Strain measuring device