SU1679181A1

SU1679181A1 - Device for deformation measuring

Info

Publication number: SU1679181A1
Application number: SU894779512A
Authority: SU
Inventors: Борис Кириллович Куприк
Original assignee: Украинский филиал Научно-исследовательского института авиационной технологии и организации производства
Priority date: 1989-11-20
Filing date: 1989-11-20
Publication date: 1991-09-23

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может найти применение при измерении механических нагрузок на различные конструкции, например в машиностроении при исследовании ресурса конструкций. Цель изобретени - повышение надежности. Сущность изобретени заключаетс в том, что в устройство дл измерени деформаций, содержащее тензо- мост 1, первый переключатель 2, демодул тор 3, нуль-органы 4,5, реверсивный счетчик 6, цифроаналоговый преобразователь 7, выпр митель 8, генератор 9 несущей частоты, блок 10 управлени , цифровой индикатор 13, введены второй переключатель 11 и второй реверсивный счетчик 12. 1 ил.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used in the measurement of mechanical loads on various structures, for example, in mechanical engineering in the study of the life of structures. The purpose of the invention is to increase reliability. The essence of the invention is that in a device for measuring strain, comprising a strain gauge 1, a first switch 2, a demodulator 3, null-bodies 4.5, a reversible counter 6, a digital-analog converter 7, a rectifier 8, a generator 9 of a carrier frequency , control unit 10, digital indicator 13, a second switch 11 and a second reversible counter 12 are introduced. 1 Il.

Description

Изобретение относитс к приборостроению , в частности к электроизмерительной технике, и может найти применение при измерении механических нагрузок на различные конструкции, например в машиностроении при исследовании ресурса конструкций.The invention relates to instrumentation, in particular to electrical measuring equipment, and may find application in the measurement of mechanical loads on various structures, for example, in mechanical engineering in the study of the life of structures.

Целью изобретени вл етс повышение надежности.The aim of the invention is to increase reliability.

На чертеже представлена структурна схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство состоит из тензомоста 1, выход которого через первый переключатель 2 с заземленным вторым входом Ь, первый вход демодул тора 3 и первые входы первого 4 и второго 5 нуль-органов подключен к входам реверсивного счетчика 6, выходы которого св заны с цифровыми входами циф- роаналогового преобразовател 7, аналоговый выход которого подключен к вторым входам нуль-органов 4, 5, и вход эталонного напр жени соединен через выпр митель 8 с вторым входом демодул тора 3 и вторым выходом генератора 9 несущей частоты, первый выход которого соединен с входом тензомоста 1, блока 10 управлени , выход которого соединен с входом управлени первого переключател 2 и второго переключател 11, второй вход b которого заземлен, и выход св зан с входом установки в исходное состо ние реверсивного счетчика 12, выходами св занного с входами цифрового индикатора 13 и входами подключенного к выходам нуль-органов 4 и 5.The device consists of a strain gauge 1, the output of which through the first switch 2 with a grounded second input b, the first input of demodulator 3 and the first inputs of the first 4 and second 5 null organs is connected to the inputs of the reversing counter 6, the outputs of which are connected to digital inputs analog converter 7, the analog output of which is connected to the second inputs of zero-bodies 4, 5, and the reference voltage input is connected via rectifier 8 to the second input of demodulator 3 and the second output of the carrier frequency generator 9, the first output of which is connected to the input of the strain gauge 1, control unit 10, the output of which is connected to the control input of the first switch 2 and the second switch 11, the second input b of which is grounded, and the output is connected to the setup input of the reversing counter 12, outputs connected to the inputs digital indicator 13 and inputs connected to the outputs of the zero-organs 4 and 5.

Устройство работает,следующим образом .The device works as follows.

При воздействии измер емой деформации датчики тензомоста 1 измер ют свое сопротивление , вследствие чего происходит разбаланс тензомоста 1 и на его выходе по вл етс напр жение несущей частоты, модулированное напр жением деформации . Это напр жение поступает через первый переключатель 2, наход щийс вUnder the influence of the measured strain, the sensors of the strain gauge 1 measure their resistance, as a result of which the strain gauge 1 is unbalanced and a voltage of the carrier frequency appears at its output, modulated by the strain stress. This voltage is supplied through the first switch 2, which is in

О vj ЮOh vj yu

СОWITH

положении а, на демодул тор 3, в котором происходит выделение модулирующего сигнала , который пропорционален измер емой деформации, на первые входы нуль-органов 4 и 5.position a, to demodulator 3, in which the selection of the modulating signal, which is proportional to the measured deformation, occurs at the first inputs of the zero-organs 4 and 5.

Пороги срабатывани нуль-органов 4 и 5 отличаютс на один уровень квантовани . Если напр жение с выхода демодул тора 3 увеличиваетс и достигает порога срабатывани нуль-органа 4, то он срабатываетс и выдает импульс, который поступает на вход сложени реверсивного счетчика 6 и увеличивает на единицу записанное в нем число. Увеличение на единицу числа в реверсивном счетчике 6 приводит к увеличению на уровень квантовани выходного напр жени цифроаналогового преобразовател 7, подаваемого на вторые входы нуль-органов 4 и 5. Если же напр жение с выхода демодул тора 3 уменьшаетс и достигает порога срабатывани нуль-органа 5, то он срабатывает и выдает импульс, который поступает на вход вычитани реверсивного счетчика 6 и уменьшает на единицу записанное в нем число. Уменьшение на единицу числа в реверсивном счетчике б приводит к уменьшению на уровень квантовани выходного напр жени цифроаналогового преобразовател 7.The trigger thresholds of the null organs 4 and 5 differ by one level of quantization. If the voltage from the output of the demodulator 3 increases and reaches the threshold of the zero-body 4, it triggers and gives a pulse, which is fed to the input of the reversing counter 6 and increases the number recorded in it. An increase by one in the reversible counter 6 leads to an increase in the quantization level of the output voltage of the D / A converter 7 applied to the second inputs of the zero-organs 4 and 5. If the voltage from the output of the demodulator 3 decreases and reaches the threshold of the zero-organ 5, then it triggers and generates a pulse, which is fed to the input of the subtraction of the reversible counter 6 and reduces by one the number recorded in it. A decrease by one in the reverse counter b leads to a decrease in the quantization level of the output voltage of the digital-to-analog converter 7.

Таким образом, текущее значение кода в первом реверсивном счетчике 6 в каждый момент времени оказываетс пропорциональным измер емой деформации.Thus, the current code value in the first reversible counter 6 at each time point is proportional to the measured strain.

Так как входы второго реверсивного счетчика 12 подключены к входам первого реверсивного счетчика 6, то он дублирует значение кодов, которое индуцируетс цифровым индикатором 13.Since the inputs of the second reversible counter 12 are connected to the inputs of the first reversible counter 6, it duplicates the value of the codes that is induced by the digital indicator 13.

В процессе измерени через определенные промежутки времени, задаваемые блоком 10 управлени , переключатели 2 и 11 устанавливают в положение Ь. Вход демодул тора 3 оказываетс св занным с эем- лей, второй реверсивный счетчик 12 устанавливаетс в исходное состо ние. При этом производитс измерение напр жени дрейфа нул измерительного канала, которое запоминаетс в первом реверсивном счетчике 6. После этого переключатели 2 и 11 снова перевод тс в положение а, а кодированное значение напр жени дрейфа нул остаетс в первом реверсивном счетчике 6, а во втором реверсивном счетчике остаетс исходное состо ние. При дальнейшей работе во втором реверсивном счетчике будет регистрироватьс код, значение которого будет отличатьс на значение кода , равное значению напр жени дрейфа нул .During the measurement process, at certain time intervals set by control unit 10, switches 2 and 11 are set to position b. The input of the demodulator 3 is connected to the earth, the second reversible counter 12 is reset. A measurement is made of the drift voltage of the zero of the measuring channel, which is stored in the first reversing counter 6. After that, the switches 2 and 11 are again switched to the a position, and the coded value of the zero drift voltage remains in the first reversing counter 6, and in the second reversing the counter remains in its original state. During further operation in the second reversible counter, a code will be registered, the value of which will differ by a code value equal to the value of the drift voltage zero.

Благодар этому в предлагаемом устройстве обеспечиваетс высока точностьDue to this, the proposed device provides high accuracy.

измерени , так как полностью исключаетс аддитивна погрешность, обусловленна дрейфом нул измерительного канала. Причем это достигаетс более простыми и надежными средствами.measurement, since the additive error due to the zero drift of the measuring channel is completely eliminated. Moreover, this is achieved by simpler and more reliable means.

Claims

The proposed device provides a simplified design due to the use of a second reversible counter (by the complexity of the design it is equal to the register). This allows you to eliminate the adder and simplify the digital indicator, since the entered reversible counter can be selected to work in binary-decimal code, which eliminates the binary-to-binary converter in the digital indicator. A digital adder, which also requires a certain additional control circuit for performing the summing operation, is eliminated. Invention Formula

A device for measuring strain, containing a series-connected generator, strain gauge, first switch demodulator and first and second null-organs, first reversible counter, digital-to-analog converter, rectifier, indicator and control unit, the output of the control unit is connected to the first switch, the second input of which grounded, the demodulator output is connected to

the first input of the second null-organ, the second input of which, like the second input of the first null-organ, is connected to the output of the digital-to-analog converter, the second output of the generator is connected to the second input

the demodulator and the rectifier input, the output of which is connected to the first input of the D / A converter, the other inputs of which are connected to the outputs of the first reversible counter, the first input of which is connected to the output of the first zero-organ, the second so that, in order to increase reliability, it is equipped with a second reversible counter and a second switch, the first input of which is connected to the control unit, and the second is grounded, the output is connected to the first input of the second reversible counter, od which is associated with the indicator, and the second and third inputs of the second down counter coupled to the output of the first and second zero-bodies.