SU746175A1 - Тензометрическое устройство - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной тех-¹ нике, в частности для измерения деформаций.

Известно устройство для измерения деформаций, содержащее источник питания, измерительный и соединенный с ним регулировочный полумосты [1).

Недостатком данного устройства является дграниченность функциональных возможностей, не предусматривающих многоточечных измерений.

Известно также тензометрическое устройство, содеражщее источник питания, электрический мост, образованный резисторным и тензорезисторным полумостами, в измерительную диагональ которого включен регистратор, тензорезисторный. полумост образован включенными в его плечи активными и компенсационными тензорезисторами, вход первого плеча резисторного полумоста соединён с входом первого переключателя тензорёзисторов, выходы которого подключены к входам активных тензорезисторов, тенэорезисторного полумоста, подключенным к выходам второго переключателя тензорезисторов, вход которого соединен с первым выходом источника питания [2].

Для схемы этого устройства характерно влияние абсолютной величины и вариации активного сопротивления соединительных линий и ⁵ контактов переключателей на точность измерений, что является недостатком данного устройства.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Это достигается тем, что тензометрическое устройство снабжено управляемым сопротивлением, дифференциальным усилителем, и дополнительным источником питания, управляемое , сбпротивление включено между вторым выходом источника питания и входом компенсацион ного тензорезистора тенэорезисторного полумоста, к которому подключен один вход дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к входу второго плеча резисторного полумоста, а выход подсоединен к входу управ ляемого сопротивления, дополнительный источник питания подключен к резисторному полумосту через входы его плеч.

з 746175 4

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Тензометрическое устройство содержит резисторный полумост 1, вход первого плеча которого соединен с входом первого переключа- ₅ теля 2 тензорезисторов, выходы которого подключены к входам активных тензорезисторов 3-5, каждый из которых последовательно соединен с компенсационным тензорезистором 6, образуя тензорезисторный полумост 7. 10

Вход тензорезистора 6 подключен к одному входу дифференциального усилителя 8, второй вход ноторого подключен к входу второго плеча резисторного полумоста 1.

В измерительную диагональ электрического 15 моста 9 включен регистратор 10.

Первый выход источника 11 питания подключен к входу второго переключателя 12 тензорезисторов, выходы : которого подключены к входам активных тензорезисторов 3—5 20 тензореэисторного полумоста 7. Второй выход источника 11 питания подключен к цепи последовательно соединенных управляемого сопротивления 13 и компенсационного тензоре- ’ зистора 6. 25

Управляющий’вход сопротивления 13 подключен к выходу дифференциального усилителя 8.

К резисторному полумосту 1 через входы его плеч подключен своими выходами дополнительный источник 14 питания. 30

Устройство работает следующим образом.

Тензорезисторный полумост Ί запитывается от источника питания 11, а напряжение, подводимое к нему, автоматически регулируется изменением управляемого сопротивления 13 под 35 воздействием управляющего сигнала (сигнала рассогласования), поступающего с выхода дифференциального усилителя 8 на управляющий вход управляемого сопротивленяи 13. Выборка избранного для измерения активного тензоре- 40 зистора и подключение его к первым выходам источника 11 питания и резисторного полумоста 1 производится переключением переключателей 2 и 12 в одноименные положения.

Резисторный полумост 1 запитывается от дополнительного источника 14 питания.

Так как в разрыв между соединительной линией, подключенной к полумосту 7 в узловой точке 15, и выходом второго плеча полумос- ₅₀ та 1 (узловой точкой 16) включен дифференциальный усилитель 8, имеющий очень высокое сопротивление между входами, соединительные линии между переключателям 2 и активными тензорезисторами 3-5, а также между компен- ₅₅ сационным тензорезистором 6 и дифференциальным усилителем 8 практически обесточены.

В результате этого узловые точки 17 к 18 (узловая точка 18 соответствует активному тензорезистору) приобретает равные потенциалы. На один вход дифференциального усилителя 8 подается потенциал узловой точки 15 полумоста 7, а на другой его вход · потенциал узловой точки 16 полумоста 1. Незначительные различия потенциалов узловых точек 15 и 16 вызывают появление сигнала рассогласования на выходе дифференциального усилителя 8. Сигнал рассогласования поступает на управляющий вход управляемого сопротивления 13 и регулирует его до тех пор, пока потенциал узловой точки 15 станет равным потенциалу узловой точки 16. В результате равенства потенциалов в узловых точках 17, 18 и 15, 16 устраняется влияние паразитных сопротивлений практически обесточенных соединительных линий, между первым переключателем 2 тензорезисторов и входом активных тензорезисторов 3-5, компенсационным тензорезистором 6 и дифференциальным усилителем 8, а также между тензорезистор ным полумостом 7 и регистратором 10 и переключателей 2 и 12.

' Электрический мост 9 работает как четырехплечий мост, содержащий соединенные непосредственно друг с другом резисторный полумост 1 и Тензорезисторный полумост 7, запитанный от дополнительного¹ источника 14 питания.

Таким образом, введение в устройство дифференциального усилителя, управляемого сопротивления и дополнительного источника питания позволяет повысить точность измерений за счет исключения паразитных сопротивлений контактов переключателей 2 и 12 и соединительных линий.

Claims (3)

1. (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относитс  к измерительной техHHke , в частности дл  измерени  деформаций. Известно устройство дл  измерени  деформаций , содержащее источник питани , измерительный и соединенный с ним регулировочный полумосты Ц. Недостатком данного устройства  вл етс  ограниченность функщ1ональйых возможностей, не предусматривающих многоточечных измерений . . Извесгао также тензометрическое устрой ,сгво, содеражщее источник питани , электрический мост, образованный резистортым и тензорезисториым полумостами, в измерительную диагональ которого включен регистратор, ензорезисторный полумост образован включенными в его плечи активными и компенсационными тензорезисторами, вход первого плеча реЭисторного полумоста соединен с входом первого переключател  тензорезисторов, выходы которого подключены к входам активных тензорезисторов , теизорезисторного полумоста, под ключеиньш к выходам второго переключател  тензорезисторов, вход которого соединен с первым выходом источника питани  2. Дл  схемы этого устройства характерно вли ние абсолютной величины и вариации активного сопротивлени  соединительных линий и контактов переключателей на точность измерений , что  вл етс  недостатком данного устройства . Цель изобретени   вл етс  повышение точности измерений. Это достигаетс  тем, что тензометрическое устройство снабжено управл емым сопротивлением , дифференциальным усилителем, и дополнительным истоадиком питани , управл емое сбпротивление включено между вторым выходом источника питан г  и вхЬйо1М компенсацион ного тензорезисторй теИзорезисторного полумоста , к которому подключен один вход дифференциального усилител , второй вход которого подключен к входу второго плеча резисторного полумоста, а выход подсоединен к входу управл емого сопротивлени , дополнительный источник питани  подключен к резисторному полумосту через входы его плгч. На чертеже изображена блок-схема устройства . Тензометрическое устройство содержит резисторный полумост 1, вход первого плеча которого соединен с входом первого переключател  2 тензорезисторов, выходы которого подключены к входам активных тензорезисторов 3-5, каждый из которых последовательно соединен с компенсационньгм тензорезис1Х)ром 6, образу  тензорезисторный полумост 7. Вход тензорезистора 6 подключен к одному входу дифференциального усилител  8, второй вход ноторого подключен к входу второго плеча резисторного полумоста 1. В измерительную диагональ электрического моста 9 включен регистратор 10. Первый выход источника 11 питани  подключен к входу второго переключател  12 тензорезисторов, выходы : которого подключены к входам активных тензорезисторов 3-5 . тензорезисторното полумоста 7. Второй выход источника И питани  подключен к цепи последовательно соединенных управл емого сопротивлени  13 и компенсационного тензорезистора 6. Управл ющийвход сопротивлени  13 подкл чен к выходу дифференциального усилител  8. К резисторному полумосту 1 через входы его плеч подключен свонгли выходами дополнительный источник 14 питани . Устройство работает следующим образом. Тензорезисторный полумост 7 за питываетс  от источника питани  11, а напр жение, подводимое к нему, автоматически регулируетс  и мененнем управл емого сопротивлени  13 под воздействием управл ющего сигнала (сигнала рассогласовани ), поступающего с выхода дифференциального усилител  В на зшравл ющий вход управл емого сопротивлен и 13. Выборка избранного дл  измерени  активного тензорезистора и подключение его к первым выходам источника 11 питани  и резисторного полумоста 1 производитс  переключением переключателей 2 и 12 в одноименные положени . Резисторный полумост 1 запитываетс  от дополнительного источника 14 питани . Так как в разрыв между соединительной линией, подключенной к полумосту 7 в узлово точке 15, и : выходом второго плеча полумоста I (узловой точкой 16) включен дифференциальный усилитель 8, имеющий очень высокое сопротивление между входами, соединительные линии между переключател м 2 и активньпин тензорезисторами 3-5, а также между компенсационным тензорезистором 6 и дифференциальным усилителем 8 практически обесточены. В результате этого уз.1овь1е точки 17 и 18 (узлова  точка 18 соответствует активному 54 тензорезистору) приобретает равные потенциалы . }ia один вход дифферегадаального усилител  8 подаетс  потенциал узловой точки 15 полумоста 7, а на другой ею вход потенциал узловой точки 16 полумоста 1. Незначительные различи  потенциалов узловых точек 15 и 16 вызывают по вление сигнала рассогласовани  на выходе дифференциального усилител  8. Сигнал рассогласовани  поступает на управл ющий Вход управл емого сопротивлени  13 и регулирует его до тех пор, пока потенциал узловой точки 15 cTajieT равным потен1Ц1алу узловой точки 16. В результате равенства потенциалов в узловых точках 17, 18 и 15, 16 устран етс  вли ние паразитных сопротивлений практически обесточенных соединительных линий, между первым переключателем 2 тензорезисторов и входом активных тензорезисторов 3-5, компенсационным тензорезистором 6 и дифферет1иальным усилителем 8, а также между тензорезистор ным полумостом 7 и регистратором 10 и переключателей 2 и 12. Электрический мост 9 работает как четырехплечий мост, содержащий соединегшые непосредственно друг с другом резисторный полумост 1 и тензорёзисторньтй полумост 7, запитанный от дополнительногоисточника -14 питани . Таким образом, введение в устройство дифференциального усилител , управл емого сопротивлени  и дополнительного источника питани  позвол ет повысить точность измерений за счет исключени  паразитных сопротивлений контактов переключателей 2 и 12 и соединительных линий. Формула изобретени  Тензометрическое устройство, содержащее источник питани , электрический мост, образованный резисторным и тензорезисторным полумостами , в измерительную диагональ которого включен регистратор, тензорезисторный по- лумост образован включенными в его плечи активными и компенсационным тензорезисторами, вход первого плеча резисторного полумоста соединен с входом первого переключател  тензорезисторов , выходы которого подключены к входам активных тензорезисторов тензорезисторного полумоста, подключенным к выходам второго переключа.ел  тензорезисторов, вход которого соединен с первым выходом источ}шка питани , отличающеес  теги, что с целью повыщени  точности измерений, оно снабжено управл емым сопротивлением, дифференциальным усилителем и дополнительным источником питани , )шравл емос со11{П)гн1зление включено между вторым выходом источника 5746 питани  и входом компенсационного тензорезистора тензорезисторного полумоста, к которому подключен один вход дифференциального усилител , второй вход которого подключен к входу второго плеча резисторного полумоста, а выход подсоединен к входу управл емого сопротивлени , дополнительный источник питани  подключен к резисторному полумосту через входы его плеч. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство (ССР V 528441, . G 01 В 7/16, 1974.
2. 2.Рузга
3. 3. Электрические тензометры со . ...- 1964 с 132 (протоотивлени . М., Мир , 1УЬ4. с. i i.H