Тензометрическое устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 6 01 В 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2419905/28 (22) 11.11,76 (46) 30.06,91. Бюл. М 24 (72) В.П.бушланов (53) 531.781.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 352123, кл. G 01 В 19/18, 1970.

Авторское свидетельство СССР

М 521454, кл, G 01 В 7/16, 1974. (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к тензометрическим системам измерения механических параметров и может быть использовано для измерения этих параметров, в частности деформации, в условиях воздействия переменных температур при наличии двухпроводной линии связи. Цель изобретения — повышение точности в условиях воздействия переменных температур. Это достигается компенсацией температурной составляющей сигнала активного тензорезистора за счет. вычитания из этого сигнала температурной составляющей сигнала идентичного первому компенсационного тензорезистора, введенного в устройство и предназначенного для восприятия дефорИзобретение относится к тензометрическим системам измерения механических параметров и может быть использовано для измерения этих параметров в условиях воздействия переменных температур при наличии двухпроводной линии связи.

Цель изобретения — повышение точности в условиях воздействия переменных темнератур.!

Ж,, 1659697 А1 мации противоположного знака. Компенсационный тенэореэистор соединен одним выводом со свободным выводом одного иэ двух последовательно соединенных диодов, а другим выводом — с выводом активного тензореэистора, соединенным с одной иэ шин двухпроводной линии связи. Генератор переменного тока выполнен в виде стабилизированного источника переменного тока с большим внутренним сопротивлением, а блок обработки аналогового сигнала— в виде измерителя алгебраической разности амплитуд положительной и отрицательной полуволн, Шины двухпроводной линии связи соединены соответственно с одной стороны с общей точкой обоих диодов и общей точкой тенэорезисторов, а с другой стороны — с параллельно включенными шинами генератора и входа блока обработки. При работе устройства температурные приращения сопротивления тенэорезисторов взаимно компенсируются, а выходной сигнал с блока обработки несет информацию об измеряемом параметре. Устройство позволяет повысить точность измерения датчиков, соединяемых с аппаратурой двухпроводной линией связи. 1 ил.

Цель достигается компенсацией температурной составляющей сигнала активного тензореаистора за счет вычитания иэ этого сигнала температурной составляющей сигнала идентичного первому компенсационного тензорезистора, введенного в устройство и предназначенного для восприятия деформации противоположного знака, для чего последний соединен одним выводом со свободным выводом одного из

1659697 двух последовательно соединенных диодов, а другим выводом — c выводом активного тензорезистора, соединенным с одной из шин двухпроводной линии связи, генератор переменного тока выполнен в виде стаби зированного источника переменного тока с большим внутренним сопротивлением„а блок обработки аналогового сигнала — в виде измерителя алгебраической разности амплитуд положительной и отрицательной полуволн выходного сигнала.

На чертеже представлена схема предлагаемого тензометрического устройства, Тензометрическое устройство содержит генератор 1 переменного тока, выполненный в виде стабилизированно-о источника переменного тока с большим внутренним сопротивлением, блок 2 oGpaботки аналогового сигнала, выполн-нный в виде измерителя алгебраической разности амплитуд положительной и отрицательной полуволн выходного сигнала, два последовательно соединенных диода 3 и 4, активный тензореэистор 5 и компенсационный тензорезистор 6, предназначенный для восприятия деформации противоположного знака по отношению к деформации, воспринимаемой активным тенэореэистором 5, и . двухпроводную линию 7 связи с шинами 8 и 9, Свободные выводы диодов 3 и 4 сое, динены соответственно с первыми выводами активного и компенсационного тензорезисторов 5 и 6. Вторые выводы тензореэисторов 5 и 6 соединены между собой.

Шины 8 и 9 двухпроводной линии связи 7 с одной стороны линии 7 соединены соответ ственно с общими точками диодов 3 и 4 и тензорезисторов 5 и 6, а с другой стороны— с шинами генератора 1 переменного тока и входа блока 2 обработки аналогового сигнала.

Тензометрическое устройство работает следующим образом, На исследуемом объекте закрепляют активный и компенсационный тенэореэисторы 5 и 6 так, чтобы они воспринимали одинаковые по величине деформации противоположных знаков, подобно тому как зто делается при включении тензорезисторов в смежные плечи моста. При подаче переменного тока от генератора 1 на линию связи 7 на ее шинах 8 и 9 появляется напряжение положительной и отрицательной полуволн, пропорциональное соответственно падению напряжения на активном тензорезисторе 5 и компенсационном тенэорезисторе 6. Блок 2

3О

4, 5О

55 аналоговой обработки выделяет максимальные по амплитуде значения сигнала в каждой полуволне и вычисляет их алгебраическую разность, несущую информацию об измеряемой деформации объекта. Падения напряжения, вызванные на каждом из тенэореэисторов 5 и 6 температурным приращением сопротивления, приблизительно равны друг другу, и их разность в первом приближении равна нулю, Это повышает точность измерения за счет исключения температурной составляющей погрешности датчика, включающего тензорезисторы

5 и 6 и диоды 3 и 4 и соединенного с аппаратурой 1 и 2 двухпроводной линией 7 связи. Устройство позволяет повысить точность измерения также в случае подключения линии 7 связи через вращающиеся контакты.

Формула изобретения

Тензометрическое устройство, содержащее генератор переменного тока, блок обработки аналогового сигнала, активный тенэорезистор, два последовательно соединенных диода, свободный вывод одного из которых соединен с одним из выводов активного тензорезистора и двухпроводную линию связи, шины которой соединены соответственно с одной стороны со свободным выводом активного тенэорезистора и с общей точкой обоих диодов, а с другой — с одной иэ шин входа блока обработки аналогового сигнала и с одной из шин генератора переменного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в условиях воздействия переменных температур, оно снабжено идентичным первому компенсационным тензорезистором, предназначенным для восприятия деформации противоположного знака, один вывод которого соединен со свободным выводом второго диода, а другой с выводом активного тензорезистора, соединенным с шиной двухпроводной линии связи, генератор переменного тока выполнен в виде стабилизированного .источника переменного тока с большим внутренним сопротивлением, блок обработки аналогового сигнала выполнен в виде измерителя алгебраической разности амплитуд положительной и отрицательной полуволн выходного сигнала, а вторые шины генератора переменного тока и входа блока обработки аналогового сигнала соединены соответственно с первыми шинами блока обработки и генератора.

1659697

Составитель Н.Тимошенко

Редактор Т.Парфенова Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Заказ 1831 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101