SU1670375A1 - Импульсный тензометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано, например, дл  измерени  механических деформаций машин и механизмов. Цель изобретени  - повышение точности измерений и упрощение конструкции. Устройство содержит источник 1 питани , тензомост 2 - 5, входной усилитель 6, синхронный демодул тор 7, генератор 9 синхронизации и управлени , фильтр 8 нижних частот, регистратор 10, схему 13 выборки-хранени , двухпороговый дискриминатор 12 и конденсатор 11, расположенный в непосредственной близости от тензомоста 2 - 5. Источник питани  1 подает через линию св зи на тензомост 2 - 5 короткие разнопол рные импульсы, зар жающие конденсатор 11 до напр жени , несколько превышающего напр жение срабатывани  двухпорогового дискриминатора 12. После прекращени  действи  питающего импульса ток зар да конденсатора 11 становитс  равным нулю, а следовательно, и падение напр жени  в линии св зи также равно нулю. Когда напр жение на конденсаторе достигает значени  порога отпускани  двухпорогового дискриминатора 12, его выходное напр жение скачкообразно уменьшаетс  до нул . Задним фронтом этого импульса управл етс  схема 13 выборки-хранени , котора  запоминает до следующего такта сигнал с измерительной диагонали тензомоста 2 - 5 по величине, пропорциональный измер емой деформации. Поскольку съем сигнала с измерительной диагонали тензомоста 2 - 5 происходит в момент отпускани  двухпорогового дискриминатора 12, имеющего весьма стабильную величину этого порога, измерение деформаций происходит при строго зафиксированном напр жении питани  диагонали тензомоста 2 - 5. Таким образом исключаетс  вли ние нестабильности параметров источника питани  и линии св зи на результат измерени . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано например, дл  измерени  механических деформаций

Цель изобретени  повышение точно сти измерений и упрощение конструкции

Но фиг 1 приведена структурна  схема импульсного тензометра на фиг 2 временные диаграммы работы импулюного тензометра

Импульсный тензометр (см фиг 1) содержит источник 1 питани , подключенный к нему тензомост 2-5, входной усилитель 6, входы которого соединены с измерительной диагональю тензомоста 2-5. синхронный демодул тор 7, фильтр 8 нижних частот вход которого соединен с выходом синхронного демодул тора 7, генератор 9 синхронизации и управлени  первый выход которого соединен с входом источника 1 питани , а

два вторые - с входами управлени  синхронного демодул тора 7, и регистратор 10, соединенный с выходом фильтра 8 нижних частот, конденсатор 11, подключенный параллельно диагонали питани  тензомоста 2-5, двухпороговый дискриминатор 12, и схему 13 выборки-хранени , причем входы двухпорогового дискриминатора 12 соединены с выходами источника 1 питани , а выход соединен с входом управлени  схемы 13 выборки-хранени , вход которой соединен с выходом входного усилител , а выход - с входом синхронного демодул тора 7.

Импульсный тензометр работает следующим образом.

При поступлении на вход источника 1 питани  импульсной серии с первого выхода генератора 9 синхронизации и управлени  (см.фиг.2а) с выхода истчоника 1 питани  на диагональ питани  тензомоста 2-5 через линию св зи подаетс  короткие знакопеременные импульсы питающего напр жени  (см.фиг.26). На период ti-чз от источника 1 питани  на вход тензомоста 2-5 поступает импульс положительной пол рности . В момент времени ti напр жение на конденсаторе 11, а следовательно, и на диагонали питани  тензомоста начинает возрастать по экспоненциальному закону (см.фиг.2в)до момента з; а далее после прекращени  действи  импульса питающего напр жени  начинает падать по экспоненциальному закону. На период времени ti - ta от источника 1 питани  течет ток зар да конденсатора 11 и ток питани  тензомоста 2-5, вызыва  падение напр жени  в линии св зи. После прекращени  действи  им- пулцса в интервале времени хз - IB ток по линии св зи течь не будет, а следовательно, не будет в ней и падени  напр жени .

Напр жение на измерительной диагонали тензомоста 2-5 измен етс  во времени аналогичным образом, как и на питающей диагонали тензомоста 2-5 (см.фиг.2в), только его амплитуда и знак определ ютс  направлением и величиной разбаланса тензомоста.

В момент времени t2 напр жение на диагонали питани  тензомоста достигнет значени  Уд, при котором происходит срабатывание двухпорогового дискриминатора 12. В этот момент времени напр жение на выходе двухпорогового дискриминатора скачкообразно увеличиваетс , а после того, как конденсатор 11 разр дитс  до уровн  отпускани  1)д двухпорогового дискриминатора , напр жение на его выходе скачкообразно упадет до нул  (момент времени t4, фиг.2в).

В момент времени t4 по заднему фронту выходного импульса двухпорогового дискриминатора происходит срабатывание схемы 13 выборки-хранени , котора 

запоминает уровень выходного напр жени  входного усилител  б, имевшего место в момент времени А (см.фиг.2д). Одновременно в момент времени t4 на первый вход управлени  синхронного демодул тора 7 посту0 пает импульс положительной пол рности с второго выхода генератора 9 синхронизации и управлени  (см.фиг.2е). Это приводит к тому, что на выходе синхронного демодул тора 7 по вл етс  напр жение положи5 тельной пол рности, пропорциональное по величине напр жению на измерительной диагонали тензомоста 2-5 в момент времени t4, которое после фильтрации фильтром 8 нижних частот поступает на вход регист0 ратора 10.

В момент времени ts от источника 1 питани  на диагонали питани  тензомоста 2-5 поступает импульс отрицательной пол рности . Процессы, происход щие в эле5 ментах импульсного тензометра, аналогичны описанным выше, с той лишь разницей, что срабатывание двухпорогового дискриминатора происходит при значении напр жени  на диагонали питани 

0 тензомоста. равного -ид. По абсолютному значению пороги срабатывани  двухпорогового дискриминатора выбираютс  равными . Кроме этого, в момент времени ts на управл ющий вход два синхронного демо5 дул тора 7 поступает с третьего выхода генератора 6 синхронизации и управлени  импульс положительной пол рности (фиг.2к). В результате синхронный демодул тор 7 инвертирует входной сигнал, выда0 ва  на выходе также сигнал положительной пол рности, который после фильтрации фильтром 8 нижних частот поступает на вход регистратора 10 (см.фиг.2л).

При изменении направлени  разбалан5 са тензомосга процессы в импульсном тензометре происход т аналогично описанным выше, с той лишь разницей, что выходное напр жение синхронного демодул тора 7 измен ет свой знак на противоположный.

0

Поскольку сьем информации с измерительной диагонали тензомоста 25 происходит в момент отпускани  двухпорогового дискриминатора 12, который определ етс 

5 весьма стабильным уровнем Уд и отсутствием тока в линии св зи, через которую на тензомост подаетс  питающее напр жение, нестабильность параметров источника питани  и линии св зи не вли ет на точность измерений деформаций, т.е. измерени 

производ тс  при строго зафиксированном напр жении питани  тензомоста

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Импульсный тензометр содержащий источник питани , подключенный к нему тензомост, входной усилитель, входы которого соединены с измерительной диагональю тензомоста синхронный демодул тор, фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом синхронного демодул тора, генератор синхронизации и управлени , первый выход которого соединен с входом источника питани  а два что

   5

   рые - с входами управлени  синхронного демодул тора, и регистратор, соединенный с выходом фильтра нижних частот, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений и упрощени  конструкции , в него введены конденсатор, подключенный параллельно диагонали питани  тензомоста, двухпороговый дискриминатор и схема выборки-хранени , причем входы двухпорогового дискриминатора соединены с выходами источника питани , а выход соединен с входом управлени  схемы выборки-хранени , вход которой соединен с выходом входного усилител , а выход - с входом синхронного демодул тора.

   + VA