SU872948A2 - Тензометрическое устройство - Google Patents

Description

(54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относитс  к измеритель ной, технике,в частности к устройствам дл  измерений деформаций твердых тел. По основному авт. св. № 746175 известно тензометрическое устройство содержащее первый и второй источники питани , электрический мост, образованный резисто рным и тензорезисторными полумостами, в измерительную диагональ которого включен регистратор , первый и второй переключатели тензорезисторов, дифференциальный усилитель и управл емое сопротивление Тензорезисторный полумост образован включенными в его плечи активными и компенсационными терморезисторами. Вход первого плеча резисторного полумоста соединен с входом первого переключател  тензорезнсторов, выходы которого подключены к входам активных тензорезисторов полумоста, подключенHbtx к выходам второго переключател  тензорезисторов, вход которого соедииен с первым выводом первого источника питани . Между вторым входом источника питани  и выводом компенсационного тензорезистора включено управл в- . мое сопротивление. К этому же выводу компенсационного тензорезистора подключен второй вход дифференциального усилител , первьй вход которого подключен к входу второго ппеча резисторг кого полумоста, а выход подсоединен к управл ющему выводу управл емого сопротивлени . Второй Hcto4HHK питани  подключен к полумосту через входы его плеч ГО. Недостатком данного устройства .  вл етс  то,что измерение деформаций . по известной полумостовой схеме обеспечивает высокую точность измерений только в услови х стационарных температур . Кроме того, погрешность в измерени  снос т сопротивлени  провог: дов, включенных между активными к компенсационными тензорезисторами.

Целью изобретени   вл етс  повьшение точности измерени  деформации.

Цель достигаетс  тем, что устройство снабжено двум  последовательно соединенными резисторами, atopbiM управл емым сопротивлением, вторым дифференциальным усилителем, третьим переключателем выбора тензорезистоР9В , -третьим источником питани  и трем  пере слючател ми режимов, входы третьего переключател  тензорезисторов подключены к выводам активных тензорезисторов, обща  точка соединени  которых подключена к первому выводу третьего переключател  режима, к первому выводу второго управл емого сопротивлени  и к первому выводу второго резистора, соединенного вторым .выводом с первым входом второго дифференциального усилител  и со вторым выводом третьего переключател  режима, подключенного третьим выводом ко второму входу регистратора, а также с первым выходом третьего источника питани , второй выход которого соединен со вторым выводом второго управл емого сопротивлени , соединенного управл ющим выводом с выходом второго дифференциального усилител , вькод третьего переключател  выбора тензорезисторов соединен со вторым выводом компенсационного тензорезистора , со вторым входом второго дифференциального усилител  и с первыми вывода первого и второго переключателей режима, вторые, выводы которых подключены к первому выводу первого резистора, третий вывод первого пере-, ключател  режима соединен со вторым выводом первого управл емого сопротивлени , третий вывод второго переключател  режима соединен со вторым входом первого дифференциального усилител , а выходы первого источника питани  подключены на входы полумоста, первого переключател  выбора тензорезисторов и первого дифференциального усилител .

На чертеже представлена схема тензометрического устройства.

Устройство содержит полумост 1, первый вход которого соединен с первым выходом первого источника 2 питани  и с входом первого перекпючател  3 выбора тензорезисторов, выходы которого подключены к первым выводам активных тензорезисторов 4 - б К этим же выводам активных .тензорезисторов 4-6 подключены выходы второго переключател  7 выбора тензорезисторов, вход которого подключен к первому выходу второго источника 8 питани . Вторые выводы тензорезисторов 4-6 подключены к выходам третьего переключател  9 выбора тензорезисторов, и каждый из этих выводов соединен с первым выводом компенсационного тензорезистора 10 в узловой точке 11. К этой же точке подключен первый вывод второго управл емого сопротивлени  12, первый вывод резистора 13 и первый вывод третьего переключател  14 режима . Второй вывод тензорезистора 10 соединен с входом переключател  9 выбора тензорезисторов, со вторым входом второго дифференциального усилител  15 и первыми выводами переключателей 16 и 17 режима, вторые выводы которых подключены ко второму выводу резистора 18. Первьй вывод резистора 18 соединен со вторым выводом резистора 13, с первым выходом третьего источника 19 питани , подключенного вторым выводом ко второму выводу управл емого сопротивлени  12, со вторым выводом переключател  14 режима и,с первым входом усилител  15, выход которого подключен к. управл ющему выводу сопротивлени  12. Второй выход источника 2 питани  соединен со вторым входом полумоста 1 и к первым входам первого дифференциального усилител  20, второй вход которого подключен ктретьему выводу переключател  17 режима, а выход соединен с управл ющим выводом первого управл емого сопротивлени  21. Первый вывод сопротивле.ни  2 соединен со вто-.. рым выходом источника питани  8, а второй вывод сопротивлени  21 подключен к третьему выводу переключател  16 резкима. Первый вход регистратора 22 соединен с выходом полумоста 1, а второй вход регистратора 22 подключен к третьему выводу переключател  14 режима.

Устройство работает в режиме с компенсационным тензорезистором 10 и режиме с одним активным тензорезистором .

В режиме с компенсационным тензорезистором 10 соединены первый и третий выводы переключателей 16, 17 и 1А режима. Выборка избранного дл  . измерени  тензорезисторов 4 и подключение их к первому выходу источника 8 питани  и к входу первого плеча резисторного полумоста 1 производитс  установкой переключателей 3 и 7 в одноименное положение. Так :как в разрыв соединительной линии, в узловой точке 23, и узловой точки 24 включен дифференциальный усилитель 20, с высоким входным сопротивлением, то соединительные линии между переключателем 3 и тензорезисторами 4-6, а также между тензорезистором 10 и вторым В5{одом усилител  20,  вл ютс  практически обесточенными. В результате этого узловые точки 25 и 26 приобретают равные потенциалы. На нторой. вход усилител  20 подаетс  сигнал, соответствукмщй потенциалу узловой точки 23, а на первый вход усилител  20 - сигнал, соответствующий потенциалу узловой точки 24, причем Сс1мые незначительные различи  потенциалов узловых точек 23 и 24 вызывают по вление сигнала рассогласовани  усилител  20. Этот сигнал поступает на управл кнций вход сопротивлени  21 и регулирует его до тех пор, пока потенциал узловой точки 23 не становитс  равным потенциалу узловой точки 24. В результате равенства потенциалов в узловых точках 23, 24 и 25, 26 устран етс  вли ние паразитных сопротивлений соединительных линий между переключателем 3 и выводами активных тензорезисторов 4-6, между компенсационным тензорезистором 10 и вхо дом усилител  20, а также между выводами тензорезисторов 4 - 6 и регистратором 22. В режиме с одним активным тензорезистором соединены второй и третий выводы переключателей 14, 16 и 17 режима . От источника 8 питани  запиты- ваетс  один из активных тензорезисторов 4-6, выбранный дл  измерени  установкой в одноименное положение переключателей 3, 7 и 9 тензорезисторов . От источника 8 запитываетс  также резистор 18. Подводимое напр жение автоматически регулируетс  изменением управл емого сопротивлени  21 под воз действием управл ющего сигнала, посту пающего с выхода усилител  20 на упра л ющий вход сопротивлени  21. Хак как в разрыв соединительной линии, в узло вой точке 24, и узловой точки 27 вклю чен усилитель 20 с высоким входнымсопротивлением , то соединителыме линии между переключателем 3 и тензорезисторами 4 - 6, а также между резисто ром 18 и усилителем 20,  вл ютс  прак тически обесточенными. В результате 86 этого узловые точки 25 и 26 приобретают равные потенциалы. На первый вход усилител  20 подаетс  сигнал, соответствук ций потен1щалу узловой точки 24, а на второй - сигнал, соот- . ветствующий потенциалу узловой точки 27, причем незначительные различи  потенциалов узловых точек 24 и 27 вызывают по вление сигнала рассогласовани  усилител  20. Этот сигнал поступает на управл ющий вход управл емого сопротивлени  21 и регулирует его до тех пор, пока потенциал узловой то.чки 24 не становитс  равным по тенциалу узловой точки 27. Резистор I3 запитываетс  от источников 8 и 9 питани , причем падение напр жени  на резисторе 13 автоматически регулируетс  изменением управл емого сопротивлени  12 под воздействием управл ющего сигнала, поступающего с выхода усилител  15 на у1фавл н«(ий вход сопротивлени  12, Так как резистор 13 включен в токовую цепь между активным тензорезистором (узлова  точка 28) и резистором 18 {узлова  точка 29), а к его выводам подключены последовательно соединенные изолированный источник 19 питани  и сопротивление 12,то падение напр жени  на резисторе 13 от тока, вызываемого источником 19, компенсирует падегше напр жени  на паразитном сопротивлении линии св зи от тока питани  активных тензорезисторов 4 6 , вызываемого источником, 8 питани . На первый вход .усилител  15 подаетс  сигнал, соответствующий потенциалу узловой точки 29, а на второй вход через переключатель 9 сигнал, соответствующий потенциалу узловой точки 28, причем саьые незначительные различи  потенщ5алов узловых точек 28 и 29 вызывают по вление сигнала рассогласовани . Этот сигнал поступает на управл ющий вход сопротивлени  12 и регулирует его до тех пор, пока потенциал узловой точки 28 не становитс  равным потенциалу узловой точки 29, В результате равенства потешщалов узловых точек 24, 27 и 25, 26 устран етс  вли ние паразитных сопротивлений соединительных линий между переключателем 3 и выводами тензорезисторов 4 6 , а также соединительной линии между первым выводом источника 8 питани  и тензорезисторами 4-6, Кроме того, на результат измерени  не оказывает ; вли ни  сопротивление переключателей 3и 7. В результате равенства потенциапов узловых точек 28 и 29 устран етс  вли ние паразитных сопротивле НИИ токовой цепи между резистором 18 и вывода тензорезисторов Л 6. За счет высокого входного сопротивлени  регистратора 22 сопротивление линии между регистратором 22 и одним из тензорезисторов 4 - 6 не оказывает в}щ ш1  на результат измерени .

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 746175, кп. G 01 В 7/16, 1978(прот-отип ).