SU905627A1

SU905627A1 - Strain gauge device

Info

Publication number: SU905627A1
Application number: SU802874449A
Authority: SU
Inventors: Лев Владимирович Кузнецов; Ринат Юнусович Юсупов
Original assignee: Куйбышевский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им. Академика С.П.Королева
Priority date: 1980-01-16
Filing date: 1980-01-16
Publication date: 1982-02-15

Description

(S ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО(S THISMETRIC DEVICE

Изобретение относитс к измерител ной технике, в частности, к устройст вам дл динамических тензоизмерений. Известно тензометрическое устройство , содержащее тензомост, источник питани и усилитель, подключенные к ним тиристорную шунтирующую цепь с анодной цепочкой и ограничительные резисторы, подключенные один - к источнику питани , а двг других - к усилителю . Недостатком устройства вл етс т что оно не обеспечивает защиты схем усилител от импульсного разнопол рн го сигнала. Наиболее близким по технической сущности вл етс тензометрическое. устройство, содержащее тензомост, источник питани и усилитель, два ограничительных резистора, подключен ных к источнику питани и усилителю и два диодных мостгз, подключенных к измерительной диагонали тензомоста 2 Недостатками этого устройства вл ютс отсутствие защиты усилител от синфазной составл ющей импульсных помех и длительное срабатывание релейного ограничител тока, что снижает точность измерений. Цель изобретени - повышение точности измерений. Поставленна цель достигаетс тем, что тензометрическое устройство снабжено двум триггерами Шмитта, схемой управлени , двум парами последовательных и параллельных ключей и двум лини ми задержек, каждый из диодных мостов включен входной диагональю через ограничительный резистор между одним из выходов измерительной диагонали тензомоста и минусовой шиной , а выходной диагональю - на входи триггеров Шмитта таким образом, что к первому триггеру Омитта подключены два выхода диодных мостов в точке соединени катодов, а ко втооому триггеру Шмитта - два выхода вThe invention relates to a measuring technique, in particular, to devices for dynamic strain measurements. A strain gauge device is known, which contains a strain gauge, a power source and an amplifier, connected to them an anodic thyristor shunt circuit and limiting resistors connected one to the power supply and others to the amplifier. The disadvantage of the device is that it does not protect the amplifier circuits from a pulsed heterogeneous signal. The closest in technical essence is strain gauge. a device containing a strain gauge, a power source and an amplifier, two limiting resistors connected to the power source and an amplifier, and two diode bridges connected to the measuring diagonal of the strain gauge 2 current limiter, which reduces the accuracy of measurements. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that the strain gauge device is equipped with two Schmitt triggers, a control circuit, two pairs of serial and parallel switches and two delay lines, each of the diode bridges is switched on by an input diagonal through a limiting resistor between one of the outputs of the measuring diagonal of the strain gauge and the minus bus, output diagonal - to enter Schmitt triggers in such a way that two outputs of the diode bridges at the junction of the cathodes are connected to the first Omitt trigger, and to the second to Geru Schmitt - two exits in

точке соединени анодов, выходы триггеров . Шмитта через схему управлени соединены с двум парами ключей, пр мой выход схемы управлени соединен с управл ющим электродом последовательных ключей, одинИЗ которых соединен входным электродом с выходом первой линии задержки, подключенной своим входом к точке соединени первого ограничительного резистора и входной диагонали первого, моста, а выходным электродом - с инвертирующим входом усилител , другой ключ входным электродом соединен с выходом второй линии задержки, подключен- is НОИ своим входом к точке соединени второго ограничительного резистора и входной диагонали второго диодного моста, а выходным электродом - с неинвертирующим входом усилител , а инверсный выход схемы управлени соединен с управл ющим электродом параллельных ключей, каждый из которых включен между одним из входов усилител и минусовой шиной. На чертеже изображена блок-схема тензометрического устройства. Устройство содержит тензомост 1, источник 2 питани , подключенный к диагонали питани тензомоста 1, первый ограничительный резистор 3 подключенный к измерительной вершине тензомоста 1, второй .ограничительный резистор , подключенный к другой измерительной вершине тензомоста 1, первый диодный мост 5 входной диаго налью подключенный между первым ограничительным резистором 3 и минусовой шиной, второй диодный мост 6, входной диагональю подключенный меж ду вторым ограничительным резистором 4, и минусовой шиной. Выходные диаго нали диодных мостов 5 и 6 подключены ко входам первого и второго триггеров 7 и 8 Шмитта соответственно. Выходы триггеров Шмитта соединены со входами схемы 9 управлени . Пр мой выход схемы 9 управлени соединен с управл. ющими электродами последовательных ключей 10 и 11, а инверсный выход схемы 9 управлени соединен с управл ющими электродами параллельных ключей 12 и 13 Перва лини И задержки подключена входом к точке соединени первого ограничительного резистора 3 и входной диагонали первого диодного моста 5- Выход первой линии задержки подключен к контакthe point of connection of the anodes, the outputs of the triggers. Schmitt through the control circuit is connected to two pairs of keys, the direct output of the control circuit is connected to the control electrode of serial keys, one of which is connected by the input electrode to the output of the first delay line connected by its input to the connection point of the first limiting resistor and input diagonal of the first, bridge, and with an output electrode with an inverting amplifier input, another switch with an input electrode connected to the output of the second delay line, is connected by the NOI with its input to the junction point of the second limit ichitelnogo resistor and the input of the second diagonal of the diode bridge, and the output electrode - the non-inverting input of the amplifier and the inverse output control circuit coupled to the control electrode of the parallel keys each of which is connected between one input of the amplifier and the negative bus. The drawing shows a block diagram of a strain gauge device. The device contains a strain gauge 1, a power source 2 connected to the power diagonal of the strain gauge 1, a first limiting resistor 3 connected to the measuring tip of the strain gauge 1, a second limiting resistor connected to another measuring tip of the strain gauge 1, the first diode bridge 5 input diagonal connected between the first a limiting resistor 3 and a minus bus, a second diode bridge 6, an input diagonal connected between the second limiting resistor 4, and a minus bus. Output diagonals of diode bridges 5 and 6 are connected to the inputs of the first and second Schmitt triggers 7 and 8, respectively. The outputs of Schmitt triggers are connected to the inputs of the control circuit 9. The direct output of control circuit 9 is connected to control. the serial electrodes of the serial switches 10 and 11, and the inverted output of the control circuit 9 is connected to the control electrodes of the parallel switches 12 and 13. The first delay line AND is connected to the connection point of the first limiting resistor 3 and the input diagonal of the first diode bridge 5. to contact

ту 15 ключа 10. Втора лини 16 задержки , подключена своим входом к точке соединени второго ограничителного резистора и входной диагонали второго диодного моста 6, а своим выходом - к контакту 17 ключа 11. Контакты 18 и 19 соответственно 11 и 12 соединены между собой и с инвертирующим входом усилител 20, а контакты 21 и 22 соответственно ключей 11 и 13 соединены между собой и с инвертирующим входом усилител 20. Контакты 23 и 2k ключей 12 и 13 соответственно соединены между собой и минусовой шиной. Тензометрическое устройство работает следующим образом. В исходном состо нии ключи 10 и 11замкнуты, а ключи 12 и 13 разомкнуты смесь полезного сигнала и помехи с измерительной диагонали тензомоста 1 проход т транзитом к усилителю 20. При по влении на выходах измерительной диагонали те зомоста 1 импульсной помехи, последн , вместе с полезным сигналом, проходит через соответствующие ограничительные резисторы 3 и 4, диодные мосты 5 и 6 И поступает с выходной диагонали первого диодного моста 5 или с выходной диагонали второго диодного моста 6 на один вход триггеров 7 и 8 Шмитта, имеющих предварительно заданные соответственно отрицательный и положительный пороговые напр жени . Одновременно смесь полезного сигнала и помех поступает на линии Т и 16 задержки, где обеспечиваетс запаздывание смеси на врем формировани управл ющего импульса схемой 9 управлени . При достижении сигналов помехи на входе одного из триггеров 7 и 8 Шмитта предварительно заданного порогового уровн напр жени происходит скачкообразное переключение сигнала на выходе одного из триггеров 7 и 8 Ымитта . Изменение состо ни любого из триггеров 7 и 8 Шмитта приводит к тому , что схема 9 управлени формирует пр моугольные импульсы, которые размыкают ключи 10 и 11 , замыкают ключи 12и 13. В результате этого происходит отклонение входных цепей усилител 20 от измерительной диагонали тензомоста 1 на врем , в течение которого сигнал помех превышает пороговый уровень одного из триггеров 7 и 8 Шмитта.15 key 10. The second delay line 16 is connected by its input to the connection point of the second limiting resistor and the input diagonal of the second diode bridge 6, and its output to contact 17 of key 11. Contacts 18 and 19 respectively 11 and 12 are interconnected and the inverting input of the amplifier 20, and the contacts 21 and 22, respectively, of the keys 11 and 13 are connected to each other and to the inverting input of the amplifier 20. The contacts 23 and 2k of the keys 12 and 13, respectively, are connected to each other and the negative busbar. Strain gauge device works as follows. In the initial state, the keys 10 and 11 are closed, and the keys 12 and 13 are open, the mixture of the useful signal and interference from the measuring diagonal of the strain bridge 1 is transited to the amplifier 20. When the outputs of the measuring diagonal of the rear bridge 1 of the pulse interference, last, together with the useful signal, passes through the corresponding limiting resistors 3 and 4, diode bridges 5 and 6 and comes from the output diagonal of the first diode bridge 5 or from the output diagonal of the second diode bridge 6 to one input of Schmitt trigger 7 and 8 respectively, negative and positive threshold voltages, respectively. At the same time, the mixture of the desired signal and interference enters the delay lines T and 16, where the mixture is delayed by the time the control pulse is generated by the control circuit 9. When the signals at the input of one of the Schmitt triggers 7 and 8 of a predetermined threshold voltage level are reached, an abrupt switching of the signal occurs at the output of one of the 7 and 8 Ymitt triggers. A change in the state of any of Schmitt's triggers 7 and 8 causes the control circuit 9 to generate square pulses that open the keys 10 and 11, close the keys 12 and 13. As a result, the input circuits of the amplifier 20 are deflected from the measuring diagonal of the strain gauge 1 by the time during which the interference signal exceeds the threshold level of one of the Schmitt triggers 7 and 8.

В процессе уменьшени амплитуды сигнала помехи на входе одного из триггеров 7 и 8 Шмитта в момент сранени амплитуды помехи с величиной предварительно заданного порогового уровн напр жени на выходе одного из этих триггеров 7 или 8 происходи обратное изменение его состо ни , в результате которого схема 9 управлени возвращает ключи 10-13 в исходнов состо ние - замыкает ключи 10 и 11 размыкает ключи 12 и 1} и, таким образом, смесь полезного сигнала с помехой из тензомоста 1 поступет на вход усилител 20 через линии 1 4и 16, задержки. Такое состо ние ключей 10-13 сохран етс до поступлени очередного импульса помех, когда вновь происходит аналогичное измерение состо ни этих ключей. В случае превышени амплитуды помехи максимально допустимой величины напр жени последовательных ключей 10 и 11, происходит ограничение этой амплитуды диодным мостом 5 или 6 и соответствующим ограничительным резистором 3 или Ц.In the process of reducing the amplitude of the signal, the noise at the input of one of Schmitt triggers 7 and 8 at the time of the amplitude of the noise with the preset threshold voltage level at the output of one of these triggers 7 or 8, the opposite changes in its state returns the keys 10-13 to the initial state - closes the keys 10 and 11 opens the keys 12 and 1} and, thus, the mixture of the useful signal with interference from strain gauge 1 arrives at the input of the amplifier 20 through lines 1 4 and 16, delay. This state of the keys 10-13 is maintained until the arrival of the next interference pulse, when a similar measurement of the state of these keys occurs again. If the amplitude of the interference is exceeded by the maximum allowable voltage value of the successive switches 10 and 11, this amplitude is limited by the diode bridge 5 or 6 and the corresponding limiting resistor 3 or C.

Таким образом, введение в тензометрическое устройство триггеров 7 и 8 Шмитта, схемы 9 управлени , клю чей 10-13 и линий и 16 задерухки повышает точность измерений за счет защиты усилител 20 от синфазной и дифференциальной составл ющих импульсных помех.Thus, the introduction of Schmitt triggers 7 and 8, control circuits 9, keys 10–13, and lines 16 to the strain gauge improves measurement accuracy by protecting the amplifier 20 from the common and differential components of impulse noise.

Claims

1. USSR author's certificate number 4b55 “3. cl. U01 On 7/16, 1973.

2. USSR author's certificate

No. 637700, cl. S. 01 B 7/16, 1977 Gprototype).