SU932212A1 - Тензометрическое устройство - Google Patents

Description

(5) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к тензометрическим-устройствам , и может быть использовано дл  измерени  механических параметров в услови х повышенных и быстромен ющихс  температур .

Известно тензометрическое устройство , содержащее измерительный тензомост , стабилизированный источник питани  и компенсационный термочув ствительный мост, а также резистор обратной св зи, включенный в верхнее по отношению к общему приводу схемы длечо компенсационного моста, резистор компенсации ухода нул , включенный в одно из плеч измерительного моста, и усилитель, выход которого соединен с резистором обратной св зи и резистором ухода нул , а вход - с измерительной диагональю компенсационного моста llj.

В этом тензометрическом устройстве тензорезисторы включены в схе

му моста Уитсона. Недостатком такого включени   вл етс  то, что при работе с заземленным источником питани  необходимо изолировать усилитель от земли либо использовать

трансформаторную св зь (при работе на переменном токе,) или св зь через дифференциальный усилитель, что приводит к усложнению конструкции и снижению-надежности работы.

0

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  . тензометрическое устройство, содержащее заземл емый.источник питани , два последовательно соединенных ре15 зистора, образующих делитель напр -. жени , операционный усилитель, к одному из входов которого подключена средн   точка делител , два послеJJJ довательно соединенных-тензорезистора , один из которых заземлен, образуххцих другой делитель напр жени , средн   точка которого подключена ло второму входу операционного усилител , второй тензорезистор соединен с одним из резисторов и подключен к источнику питани , а второй резистор включен в цепь обратной св зи операционного усилител  2}. Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность вслед ствие наличи  значительной температурной погрешности. Цель изобретени  - повышение точ ности измерени  при работе в динами ческом тепловом режиме. Поставленна  цель достигаетс  тем, что тензометрическое устройство снабжено последовательно соеди ненными вторым операционным усилителем , масштабным усилителем и сумматором , второй вход которого подкл чен к ВЫХОДУ первого операционного усилител , а также трем  дополнительными резисторами, один из которых включен в цепь обратной св зи второго операционного усилител , а два других включены параллельно меж ду источником питани  и двум  входа NM второго операционного усилител  На чертеже изображена блок-схема тензометрического устройства. Устройство содержит заземл емый источник t питани , последовательно соединенные резисторы 2 и 3 образующие делитель напр жени , операционный усилитель Ц, к одному из входов которого подключена средн   точка делител , последовательно сое диненные Тензорезисторы 5 и 6, из которых тензорезистор 6 заземлен, образующие другой делитель напр жени , средн   точка которого подклю чена ко второму входу операционного усилител  i, Тензорезистор 5 соединен с резистором 2, а резисто 3 включен в цепь обратной св зи опе рационного усилител  k. Устройство содержит также после довательно соединенные операционный усилитель 7, масштабный усилитель 8 и сумматор 9 второй вход которого подключен к выходу операционного усилител  k, и дополнител ные резисторы 10 - 12. Резистор 12 включен 8 цепь обратной св зи операционного усилител  7 а резисторы 10 и 11 включены параллельно между источником 1 питани  и двум  входами операционного усилител  7. Тензорезисторы 5 и 6, .резисторы 2 и 3 и операционный усилитель Ц образуют внутренний псевдомост. 4 а резисторы 10 - 12 и операционный усилитель 7 образуют внешний псевдомост . Работа тензометрического устройства осуществл етс  следующим образом . Тензорезистор 5 воспринимает деформацию раст жени , а тензорезистор 6 - деформацию сжа1ти , такую же по величине. Тензорезисторы 5 и 6 наход тс  в одинаковых температурных услови х. С выхода операционого усилител  снимаетс  основной сигнал Rj-Rfe - RyR5 U )(R(, a с выхода операционного усилител  снимаетс  дополнительный сигнал и и %Ri-t (Rff+RbJ-R-ig-R-toCR -Rg) R.,,()+R(R(,+R5) где Uf - напр жение источника питани ; R( R-; И R(2 - соответственно сопротивлени  резисторов 2 и 3 тензорезисторов 5 и 6 и резисторов 1012 . Сигналы 11,2. У информацию о давлении и температуре в мес- . те расположени  тензорезмстерев. Причем чувствительность сигнала и к давлению выше, чем к температуре , в то же врем  чувствительность сигнала Un к температуре выше , чем к давлению, так как в схеме внешнего моста, используемой дл  получени  сигнала lU, лишь одно плечо  вл етс  термозависимым и его вли ние на температурную зависимость сигнала Un не ослабл етс  действием соседнего плеча, поэтому при необходимости получени  информации, кроме давлени  и о температуре, можно использовать сигнал и, а дл  расширени  температурного диапазона тензометра сигнал Ui может быть использован в качестве корректирующего. Сигнал и поступает с выхода операционного усилител  k непосредственно на один вход сумматора 9 з си| нал и (поступает с выхода операционного усилител  7 через масштабный усилитель 8, который позвол ет примен ть Тензорезисторы с различным номинальным сопротивлением и ТКС (температурным коэффициентом сопротивлени ) .

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Тензометрическое устройство, содержащее заземляемый источник питания, два последовательно соединенных резистора, образующих делитель напряжения, операционный усилитель, к одному из входов которого подключена средняя точка делителя, два последовательно соединенных тензорезистора, один из которых заземлен, образующих другой делитель напряжения, средняя точка которого подключена к второму входу операционного усилителя, второй тензо- 25 резистор соединен с одним из резисторов, а второй резистор включен в цепь обратной связи операционного усилителя, отличающе е-‘. с я тем, что, с целью повышения 5 точности измерения при работе в динамическом тепловом режиме,, оно снабжено последовательно, соединенными вторым операционным -усилителем, масштабным усилителем и сумматором, 10 второй вход которого-подключен к выходу первого операционного-усилителя, а также тремя дополнительными резисторами, один из которых включен в цепь обратной связи- второго опе15 рационного усилителя, а два других включены параллельно между источником питания и двумя входами второго операционного усилителя.

   20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР .

   № 430277, кл G 01 В 7/18, 1971.
2. 2. Приборы для научных исследований, 1975» IT 1, с. 75 - 79 (прототип) .