SU756190A1 - Устройство для измерения динамических деформаций 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования и измерения переменных механических на- , пряжений и деформаций в элементах конструкций.

Известно тензометрическое устройство, содержащее электрическую цепь из последовательно соединенных тензорезистора и резистора, источник ' постоянного тока, соединенный о концами этой цепи, вторую цепь, идентичную первой и соединенную с источником питания так, чтобы на нее поступало напряжение противоположной полярное- 1 ти, и дифференциальный усилитель, каждый вход которого соединен соответственно со средней точкой одной из цепей [1] .

Однако такое устройство не обеспе-2 чивает высокой точности измерений в условиях воздействия на линии связи электромагнитных помех, так как места установки тензорезйсторов и резисторов обеих цепей не совпадают · в пространстве, и наводимые сигналы помех взаимно це могут компенсировать друг друга.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и 3

2

достигаемому эффекту является устройство для измерения динамических деформаций в условиях воздействия электромагнитных помех, содержащее электрическую цепь из последовательно соединенных тензорезистора и резистора, источник питания постоянного тока, соединенный с концами этой цепи, второй тензорезистор и дифференциальный усилитель, один вход которого соединен с первым тензорезистором, а другой - со вторым тензорезистором р].

Однако и это устройство не обеспечивает высокой точности измерения вследствие неидентичности сигналов помехи, наводимых на каждый иэ тензорезисторов.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено вторым резистором, включенным последователь но с тензорезистором симметрично пер вому резистору, вторым источником питания постоянного тока, включенным последовательно с первым источником, сдвоенным выключателем, каждая пара

3

756190

4

контактов которого соединена соответственно со свободными концами одного .из .резисторов и одного из источников, двумя шунтирующими конденсаторами, •каждый из которых включен между общей точкой источников и точкой соединения одного из резисторов с контактом выключателя, двумя, раздели'тельными конденсаторами, каждый из/ которых одним кондом соединен с одним из концов тензорезистора, а другим концом подсоединен,к одному из входов дифференциального усилителя, целью регулировки коэффициентов· усиления обоих каналов дифференциального усилителя и операционным усилителем с двумя входами, каждый из которых соединен с одним из выходов дифференциального усилителя.

На чертеже представлена схема устройства для измерения динамических деформаций,

Устройство содержит тензорезистор 1,. последовательно соединенные с ним резисторы 2 . и 3., сдвоенный выключатель 4 с двумя парами контактов 5 и 6 соединенными соответственно с концами резисторов 2 и 3> два источника 7 и 8 постоянного тока, соединенные последовательно и подключенные соответственно к свободным контактам пар 5 и 6, два шунтирующих конденсатора 9 •и 10, каждый из которых одним концом соединен с общей точкой источников 7 и 8, а другим - с точкой соединения одного из.резисторов 2 и 3 с контактом выключателя 4, два разделительных конденсатора 11 и 12, каждый из которых одним концом соединен с одним из концов тензорезистора 1, дифференциальный усилитель 13 с двумя входами, . каждый иэ которых соеди- нен с одним из разделительных конденсаторов· '11 и 12, цепь 14 регулировки коэффициентов усиления обоих каналов дифференциального усилителя 13 и операционный усилитель 15 с двумя входами, каждый из которых соединен с од- ним из выходов усилителя 13.

Устройство работает следующим образом.

При деформации тензорезистора 1 ..меняется его сопротивление, а следовательно, и величина падения напряжения на концах этого тензорезистора. Через разделительные конденсаторы 11 и 12 это напряжение поступает на входы дифференциального усилителя 13. Сигналы помехи, наведенные на проводах соединительных линий между тензорезистором 1 и остальными элементами электронной аппаратуры, также поступают на входы этого у силителя. До начала эксперимента или в процессе самого эксперимента в те мо- ¹

менты времени, когда допускается

(прерывание процесса измерений, источники 7 и 8' с помощью выключателя 4 отключаются от концов цепи, содержащей тензорезистор 1 и резисторы 2 И 3 и с помощью цепи 14 регулировки коэффициентов усиления каналов дифференциального усилителя 13 добиваются, чтобы сигналы помех, поступающие на вход усилителя 13, на выходах этого, усилителя были равны между собой, что соответствует нулевому сигналу на выходе операционного усили теля 15, После подключения выключателем 4 источников 7 и 8 к цепи тензорезистора 1ц резисторов 2 и 3 на выходе операционного усилителя 15 будет получен сигнал, величина которого зависит только от изменения сопротивления тензорезистора 1 под действием деформации.

Описанное устройство обладает повышенной помехоустойчивостью и .значительно меньшим, за счет подавления помех,. значением порога чувствительности тензометрической аппаратуры.. Описанное устройство, позволяет существенно расширить динамический диапазон измерения виброизмерительной аппаратуры и приборов для измерения пульсаций давления с тензометрическими преобразователями или _ при заданном динамическом диапазоне’ увеличить запас прочности (рабочий ресурс) этих преобразователей.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   О - Устройство для измерения динами,ческих деформаций в условиях воздействия электромагнитных помех, содержащее электрическую цепь из пос-, ледовательно соединенных тензорезистора и резистора, источник питания , постоянного токай дифференциал*ный усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целыо повышения точности измерения, оно снабжено вторым резистором, включенным последовательно с тензорезистором симметрично, пер; вому резистору, вторым источником питания постоянного тока, включенным последовательно с.первым источником, сдвоенным выключателем., каждая пара, контактов которого соединена соответственно со свободными концами одного из резисторов и одного из источников, двумя шунтирующими конденсаторами, каждый из которых включен между общей точкой источников и точкой соединения одного из. резисторов с контактом выключателя, двумя разделительными конденсаторами, каждый из которых, одним концом соединен с одним, из концов тензорезистора, а другим концом подсоединен к одному из входов дифференциального усилителя, цепью· регулировки коэффициентов усиления обоих каналов дифференциального усилителя и операционным

   5

   '756190'

   6

   усилителем с двумя входами, каждый

   из которых соединен с одним из выгодой дифференциального усилителя.