Тензометрическое устройство

Авторы патента:

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности и упрощение. При нагружении весового устройства на выходе тензометрического датчика 2 появляется сигнал переменного тока, поступающий на первый вход блока 4 сравнения, на второй вход которого подается напряжение, вырабатываемое балансным модулятором 6. Сигнал переменного тока с блока 4 сравнения поступает на вход детектора 5,с выхода которого сигнал поступает на управляющий вход балансного модулятора 6. Выходное напряжение переменного тока с выхода балансного модулятора 6 подается на вход блока 4 сравнения для компенсации напряжения переменного тока, поступаклцего на первый вход блока 4 сравнения с выхода тензометрического датчика 2, 2 ил. € (Л Л со о ЬчЭ оо ю Фи&.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (1) 4 С 01 С 3/147

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3985271/24-10 (22) 04 ° 1 2. 85 (46) 30.04.87. Бюл. № 16 (71) Долгопрудненское отраслевое производственное управление Треста

"Оргхим" (72) А.И,Панфилов (53) 681.269(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 678329, кл. G 01 G 23/36, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1049749, кл, G 01 G 3/147, 1981. (54) ТЕН301ЧЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретениявЂ” повышение точности и упрощение. При нагружении весового устройства на выходе тензометрического датчика 2 появляется сигнал переменного тока, поступающий на первый вход блока 4 сравнения, на второй вход которого подается напряжение, вырабатываемое балансным модулятором 6, Сигнал переменного тока с блока 4 сравнения поступает на вход детектора 5, с выхода которого сигнал поступает на управляющий вход балансного модулятора 6. Выходное напряжечие переменного тока с выхода балансного модулятора 6 подается на вход блока 4 сравнения для компенсации напряжения переменного тока, поступающего на первый вход блока 4 сравнения с выхода тензометрического датчика 2. 2 ил, 130723

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в весовых тензометрических установках, Цель изобретения вЂ” повышение точности и упрощение.

На фиг, 1 показана блок-схема тенэометрического устройства, на фиг. 2 вЂ” графики, поясняющие его работу. 10

Тензометрическое устройство содержит автокомпенсатор 1, тенэодатчик

? и блок питания 3, В состав автокомпенсатора 1 входят блок сравнения

4, синхронный детектор 5 и бьлансный модулятор 6, Выход тензодатчика

2 подключен к первому входу (Т) автокомпенсатора 1, который соединен с первым входом блока сравнения 4, Выход блока питания 3 соединен с 20 входом тензодатчика и вторым входом (II) автокомпенсатора 1, который соединен с первыми входами (входы питания) синхронного детектора 5 и балансного модулятора 6. Выход балансного модулятора 6 соединен с вторым входом блока сравнения 4, выход которого подключен к второму входу синхронного детектора 5. Выход синхронного детектора 5 соединен с вторым вхо- 30 дом балансного модулятора 6. Этот же выход синхронного детектора 5 является и выходом автокомпенсатора 1.

Блок сравнения 4, синхронный детектор 5 и балансный модулятор 6 могут быть выполнены на стандартных огерационных усилителях и транзисторах.

Тензометрическое устройство работает следующим образом. 40

В исходном состоянии сигналы на входах блока сравнения 4 компенсируются и выходной сигнал у этого блока отсутствует. При нагружении весового устройства (не показано) на выходе 45 тензометрического датчика 2 появляется сигнал переменного тока, который поступает на первый вход блока сравнения 4 (фиг. 2a). На второй (компенсирующий) вход блока сравнения подается напряжение переменного тока (фиг. ?F), вырабатываемое балансным модулятором 6. При этом блок сравнения 4 вырабатывает напряжение, равное геометрической разности напряжений переменного тока на обоих его входах (фиг. .6), множенное на постоянный для этого блока коэффипиент К (фит. ? ). Сигнал переменного тока

9 2 с выхода блока сравнения 4 поступает на второй (управляющий) вход синхронного детектора 5, на первый (опорный) вход которого с блока питания

4 подается напряжение переменного тока величиной порядка 10 В. Синхронный детектор 5 вырабатывает напряжение постоянного тока, знак и величина которого определяются соотношением фаз и уровней сигналов на его входах (фиг. 2 ),Сигнал с выхода синхронного детектора 5 поступает на управляющий вход балансного модулятора

6, на опорный вход которого с блока питания 4 подается напряжение переменного тока. Фаза и величина напряжения переменного тока на выходе балансного модулятора 6 определяется знаком и величиной постоянного напряжения на его управляющем входе (фиг. 2 ). Выходное напряжение переменного тока с выхода балансного модулятора 6 подается на вход блока сравнения 4 для компенсации напряжения переменного тока, поступающего на первый вход блока сравнения 4 с выхода тензодатчика ?.

Предлагаемое выполнение автокомпенсатора тензометрического устройства позволяет использовать единое опорное напряжение во всех блоках.

Это дает возможность уменьшить влияние нестабильности питающего напряжения, за счет чего повышается точность устройства, Кроме того, точность регулирования повышается за счет исключения аналого-цифровых и обратных преобразований.

Формула изобретения

Тензометрическое устройство, содержащее тензодатчик, выход которого подключен к первому входу автокомпенсатора, соединенному с первым входом его блока сравнения, и блок питания, подключенный к входу тензодатчика и второму входу автокомпенвЂ” сатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения, в автокомпенсатор введены балансный модулятор и синхронный детектор, первые входы которых соединены с вторым входом автокомпенсатора, выход балансного модулятора подключен к второму входу блока сравнения, выход которого подключен к второму входу синхронного детекто1307239 ра, а выход синхронного детектора подключен к второму входу балансного модулятора и выходу автокомпенсатоpа.

-vg1 Кспм

Фиа 2

Составитель В.!11ирлов

Техред И.Попович

Редактор Т.Парфенова Корректор Л.Патай

Заказ 1619/38

Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,,Рауптская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Цифровой тензопреобразователь // 1185067

Тензометрическое цифровое устройство // 1049749

Автокомпенсатор для тензометрических весов // 1044998

Многодиапазонное цифровое измерительное устройство для тензометрических весов // 1315819

Цифровой вольтметр для тензометрических весов // 1541525

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для автоматического взвешивания неподвижных и движущихся объектов

Электронный измеритель массы // 1753290

Многоточечный частотный способ измерения массы и деформаций // 2576350

Изобретение относится к области электронной весоизмерительной техники и может быть использовано в различных отраслях промышленности и транспорта для быстрого и высокоточного определения массы транспортного средства с сыпучими и наливными грузами при погрузке или выгрузке, перемещении грузов различного рода подъемными механизмами и одновременном их взвешивании, например, крановыми, монорельсовыми и другими весами, измерения сил и давлений, а также для исследования физических свойств материалов, деформаций и напряжений в деталях и конструкциях. Способ измерения массы и деформаций заключается в измерении параметров тензорезисторов, которые располагают в контрольных точках по площади или участку исследуемого объекта. При этом измеряют частоту генератора, образованного тензорезисторами, соединенными с внешними конденсаторами фазирующей RC-цепочки и усилителем. Усредненный сигнал генератора подают через функциональный преобразователь частота-код на цифровой индикатор. Частота генератора зависит от параметров тензорезисторов. Заявляемое изобретение позволяет частотным способом непрерывно измерять массу и деформацию объекта с использованием двухпроводной линии связи и однотипных стандартных тензорезисторов (тензодатчиков) с усреднением показаний без дополнительных вычислительных операций, что обеспечивает высокую надежность и помехоустойчивость способа. Кроме того, такой способ устраняет влияние нестабильности напряжения питания измерительной схемы, просадки, наклона фундамента и платформы весов, а также смещения центра масс грузов на погрешность измерения, т.к. при наклоне платформы, участков рельсового пути или смещении центра масс груза увеличение сопротивлений одних тензорезисторов будет соответствовать уменьшению сопротивлений других, при этом выходная частота генератора, а следовательно, результат измерения не изменятся. 4 ил.