SU731276A1

SU731276A1 - Strain-gauge device

Info

Publication number: SU731276A1
Application number: SU782568389A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Сумерин; Александр Александрович Борисов; Виктор Тимофеевич Яковлев; Анатолий Дмитриевич Дубровин
Original assignee: Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority date: 1978-01-10
Filing date: 1978-01-10
Publication date: 1980-04-30

Description

1one

Изобретение, относитс к измери тельной технике, в частности к измерению линейных размеров.The invention relates to a measurement technique, in particular to the measurement of linear dimensions.

Известно устройство, содержащее резистивный мост, усилитель, ;17 -разр дный реверсивный счетчик, включенные , в измерительную диагональ моста, и генератор 1.A device comprising a resistive bridge, an amplifier, a; 17-bit reversible counter, included in the measuring diagonal of the bridge, and a generator 1 is known.

Недостатком данного устройства вл етс невысокое быстродействие.The disadvantage of this device is low speed.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл ет;с тензометрическое устройство, содержащее резистивный мост, противоположные плечи которого образованы тензодатчиком и набором уравновешивающих резисторов с ключами, последовательно включенными в измерительную диаГональ моста, дифференциальный усилитель , вентиль, интегратор с обнул ющим входом, первую схему сравнени и блок автоматического уравновешивани , подключенный входами к управл ющим входам ключей 2,The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is with a strain gauge device containing a resistive bridge, the opposite shoulders of which are formed by a strain gauge and a set of balancing resistors with keys connected in series in the measuring diaGonal bridge, differential amplifier, gate, integrator with a zero input , the first comparison circuit and the automatic balancing unit connected by inputs to the control inputs of the keys 2,

Однако этого устройство имеет предел увеличени быстродействи вследствие внешнего тактировани схемы с периодом, рассчитанным на самый малый сигнал разбаланса.However, this device has a limit of speed increase due to external clocking of the circuit with a period calculated for the smallest unbalance signal.

Цель изобретени - увеличение быстродействи работы устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство снабжено второй схемой сравнени , подключенной к выходу интегратора, схемой ИЛИ, к первому входу которой подключен выход первой схемы сравнени и первый вход перекомпенсации блока автоматического уравновешивани , ко второму входу которой подключен выход второй схемы сравнени и второй вход перекомпенсации блока автоматического уравновешивани , а выход соединен с управл ющим входом вентил , обнул ющим входом интегратора и третьим входом блока автоматического уравновешивани , а также блоком порога, подключенным ко вторым входам схем сравнени .The purpose of the invention is to increase the speed of the device. The goal is achieved by the fact that the device is equipped with a second comparison circuit connected to the integrator output, an OR circuit, to the first input of which the output of the first comparison circuit and the first overcompensation input of the automatic balancing unit are connected, to the second input of which the output of the second comparison circuit and the second overcompensation input are connected the automatic balancing unit, and the output is connected to the control input of the valve, the integrator's zero input and the third input of the automatic balancing unit, and kzhe threshold unit connected to the second inputs of comparator circuits.

На чертеже изображена блок-схема .устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Тензометрическое устройство содержит резистивный мост, плечи которого образованы тензодатчиком 1, резисторами 2 и 3 и набором уравновешивающих резисторов с ключами , последовательно 30 включенные в измерительную диагональ моста дифференциальный усилитель 6, вентиль 7, интегратор 8 и первую схему 9 сравнени , блок 10 автоматического уравновешивани , подключенный к управл ющим входам ключей 5 -5 , вторую схему 11 сравнени , подключенную к выходу интег .ратора 8, схему ИЛИ 12, к первому входу которой подключен выход первой схемы 9 сравнени и первый вход перекомпенсации блока 10 автоматического уравновешивани , а ко второму подключен выход второй схемы 11 сравнени и второй вход перекомпенсации блока 10 автоматического уравновешивани , выход схемы ИЛИ 12 соединен с управл ющим входом вентил 7, третьим входом блока 10 автоматического уравновешивани , а также блок 13 порога, подключенный ко вторым входам схем сравнени 9 и 11.The strain gauge device contains a resistive bridge, the shoulders of which are formed by a strain gauge 1, resistors 2 and 3, and a set of balancing resistors with keys, in series 30 included in the measuring diagonal of the bridge differential amplifier 6, valve 7, integrator 8 and first comparison circuit 9, automatic balancing unit 10, connected to the control inputs of the keys 5-5, the second comparison circuit 11, connected to the output of the integrator 8, the OR circuit 12, to the first input of which the output of the first comparison circuit 9 and the first is connected the second overbalance input of the automatic balancing unit 10, and the second connected the output of the second comparison circuit 11 and the second overcompensation input of the automatic balancing unit 10, the output of the OR circuit 12 is connected to the control input of the valve 7, the third input of the automatic balancing unit 10, as well as the threshold block 13 connected to the second inputs of the comparison circuits 9 and 11.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При наличии разбаланса моста, вызванного изменением сопротивлени тензодатчика 1, пусковой импульс записываетс в счётчик блока 10 автоматического уравновешивани , который через ключ 5 подключает резистор 4 в цепь моста. Одновременно при включении вентил 7 на входе интегратора 8 образуетс пр моугольный импульс, равный усиленной aмпJIИтyдe разбаланса моста и амплитуде шумов. Далее этот импульс поступает на вход фильтра, составленного из интегратора 8 и схем 11 и 9 сравнени с положительным и отрицательным порогами соответственно. Фильтр служит дл приема видеоимпульсов в услови х помех. Схемы 9 и 11 сравнени осуществл ют сравнение пилообразных сигналов с установленными блоком 13 положительным и отрицательным пороговыми напр жени ми. Если после подключени первого (очередного) уравновешивающего резистора имеетс недокомпенсаци , .то импульсы на выходе интегратора 8 начинают нарастать в положительную сторону со скоростью тем большей, чем .больше разбаланс моста. Сравнение пилорбразного положительного напр жени с пороговым схемой 11 происходит тем раньше, чем больше разбаланс моста,If there is an imbalance of the bridge caused by a change in the resistance of the strain gauge 1, the starting pulse is recorded in the counter of the automatic balancing unit 10, which via key 5 connects the resistor 4 to the bridge circuit. At the same time, when the valve 7 is turned on, a rectangular impulse is formed at the input of the integrator 8, equal to the amplified amplitude of the bridge imbalance and the amplitude of the noise. Next, this pulse arrives at the input of a filter composed of integrator 8 and comparison circuits 11 and 9 with positive and negative thresholds, respectively. The filter serves to receive video pulses in the presence of interference. The comparison circuits 9 and 11 compare the sawtooth signals with positive and negative threshold voltages installed by block 13. If, after connecting the first (next) balancing resistor, there is undercompensation, then the pulses at the output of the integrator 8 begin to grow in a positive direction with a rate of greater, the greater the imbalance of the bridge. The comparison of pylorbital positive voltage with threshold scheme 11 occurs the sooner the greater the imbalance of the bridge,

.Импульс сравнений из 11 приходит через схему ИЛИ 12 и поступает в качестве тактового импульса (импульса обнулени ) на вентиль 7, интегратор 8 и блок 10 автоматического уравновешивани , оставл включенным резистор, первого (предыдущего ) разр да и включа ключ и резистор второго (следующего) разр да . При наличии перекомпенсац1 и на очередном такте уравновешивани напр жение на выходе интегратора 8 начинает нарастать в отрицательную сторону и при превышении порогового отрицательного напр жени срабатывает схема 9 сравнени . Импульс сравнени из схемл 9 проходит также в качестве тактового импульса через схему ИЛИ 12 на вентиль 7, интегратор 8 и блок 10 автоматического уравновешивани , прекраща очередной такт накоплени энергии импульса на интеграторе 8 и подключа резистор второго (следующего.) разр да. Одновременно импульс с выхода схемы 9 сравнени поступает на первый вход перекомпенсации блока 10 автоматического уравновешивани , который отключает резистор первого (предыдущего) разр да. Балансировка устройства происходит за меньшее врем , так как при больших сигналах разбаланса вследствие большой энергии сигнала периоды накоплени энергии уменьшены и сделаны обратно пропорциональными амплитуде разбаланса. Блок 13 выработки пороговых напр жений может создавать не только посто нные пороговые напр жени во врем такта уравновешивани , но и переменные, например увеличивающиес по линейному закону от момента переключени уравновешивгиощих резисторов. Данный закон изменени пороговых напр жений позвол ет использовать дл уравновешивани не только установившийс режим работы устройства, но и начальные моменты при переключениии уравновешивающих резисторовThe comparison pulse from 11 comes through the OR 12 circuit and is fed as a clock pulse (zero pulse) to the gate 7, the integrator 8 and the automatic balancing unit 10, leaving the resistor of the first (previous) bit turned on and including the switch and the second (next a) yes. If there is overcompensation 1 and at the next balancing cycle, the voltage at the output of the integrator 8 begins to increase in a negative direction and when the threshold negative voltage is exceeded, the comparison circuit 9 is triggered. The comparison pulse from circuit 9 also passes as a clock pulse through the circuit OR 12 to the gate 7, the integrator 8 and the automatic balancing unit 10, stopping the next beat of pulse energy accumulation on the integrator 8 and connecting the second (next) discharge resistor. At the same time, the pulse from the output of the comparison circuit 9 goes to the first input of the overcompensation of the automatic balancing unit 10, which disconnects the resistor of the first (previous) discharge. The balancing of the device takes less time, since with large unbalance signals due to high signal energy, the energy storage periods are reduced and are made inversely proportional to the amplitude of the unbalance. The threshold voltage generation unit 13 can create not only constant threshold voltages during the balancing stroke, but also variables, for example, linearly increasing from the moment the balance resistors are switched. This law of variation of threshold voltages allows to use not only the steady state operation of the device, but also the initial moments when switching balancing resistors for balancing

Таким образом, быстродействие устройства увеличиваетс , так как в начальный момент при малом пороговом напр жении (меньшем, чем стационарное пороговое напр жение) процесс сравнени полезного сигнала и порога наступает быстрее.Thus, the speed of the device increases, since at the initial moment at a low threshold voltage (less than the stationary threshold voltage) the process of comparing the useful signal and the threshold occurs faster.

Claims

1. Authors. Certificate of the USSR 220354, class, C 01 R 17/10, 1966,

2. Authors certificate of the USSR 561082, cl. C 01 B 7/18, 1974 (prototype).