Измерительный преобразователь быстродействующей тензометрической системы

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для выявления дефектов поверхности катания колес железнодорожного подвижного состава в движении. Измерительный преобразователь, состоящий из n каналов, каждый из которых содержит две измерительные цепи, состоящие из последовательно соединенных операционного усилителя источника тока, инструментального усилителя, основного усилителя, аналого-цифрового преобразователя, токозадающего эталонного резистора, двух последовательно соединенных тензодатчиков, шины компьютера, соединенной с центральным процессором компьютера, устройства управления, дополнительно снабжен источником опорного напряжения, цифроаналоговым преобразователем источника тока, фильтром, цифроаналоговым преобразователем номинального сопротивления тензодатчиков, оперативным запоминающим устройством, цифровым сигнальным процессором, контактным датчиком. Технический результат заключается в повышении чувствительности. 3 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для выявления дефектов поверхности катания колес железнодорожного подвижного состава в движении.

Известен полумостовой измеритель сопротивлений, содержащий источник питания, первый выход которого соединен с общей шиной, полумост из последовательно соединенных первого и второго резисторов, первую выходную клемму, соединенную с общими выводами резисторов полумоста, вторую выходную клемму, соединенную с общей шиной, операционный усилитель, выход и инвертирующий вход которого соединены с вторым выводом первого резистора полумоста. Кроме того, в него введен инвертирующий масштабный усилитель, а источник питания выполнен в виде источника тока, второй выход которого соединен с вторым выводом второго резистора полумоста и входом инвертирующего масштабного усилителя, выход которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, а коэффициент передачи инвертирующего масштабного усилителя равен отношению номинального сопротивления первого резистора полумоста к номинальному сопротивлению второго резистора полумоста.

Полумостовой измеритель сопротивлений, содержащий источник питания, первый выход которого соединен с общей шиной, полумост из последовательно соединенных первого и второго резисторов, первую выходную клемму, соединенную с общей шиной, операционный усилитель, выход которого соединен с вторым выводом первого резистора полумоста. Кроме того, в него введен инвертирующий масштабный усилитель, а источник питания выполнен в виде источника тока, второй выход которого соединен с вторым выводом второго резистора полумоста и инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом инвертирующего масштабного усилителя, вход которого соединен с вторым выводом первого резистора полумоста, а коэффициент передачи инвертирующего масштабного усилителя равен отношению номинального сопротивления второго резистора полумоста к номинальному сопротивлению первого резистора полумоста (А.с.№ 1196773, G01R 17/02, Бюл. №45, 1985, принятый за аналог).

Недостатком устройства, принятого за аналог, является низкая достоверность результатов измерения, поскольку оно обладает низким быстродействием. Данный недостаток является следствием переходных процессов, возникающих из-за распределенных емкостей и индуктивностей на подводящих проводах. При этом масштабный усилитель входит в режим насыщения, ограничивая быстродействие устройства.

Наиболее близким по технической сущности является измерительный преобразователь быстродействующей тензометрической системы, состоящий из l…n измерительных каналов, содержащих резистивные датчики, токовые и потенциальные линии, источник тока питания датчиков, операционный усилитель, общую шину. Кроме того, модулятор напряжения, делитель напряжения и коммутатор потенциальных линий являются программируемыми потенциальными линиями, вход программируемого коммутатора потенциальных линий подключен к резистивному датчику (мосту или одиночному датчику), управляющий вход программируемого коммутатора потенциальных линий подключен к первому входу устройства управления, а его выход - к входу инструментального усилителя, опорный вход которого соединен с выходным контактом первого двухпозиционного переключателя, один вход которого соединен с общей шиной, а второй вход - с выходом программируемого делителя, а управляющий контакт первого двухпозиционного переключателя соединен с вторым входом устройства управления, а выход инструментального усилителя соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, его выход - с входом регистратора, источник тока, состоящий из источника опорного напряжения, выход которого соединен с входом программируемого модулятора напряжения и неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с номинальным резистором и последовательно соединенными выходным контактом второго двухпозиционного переключателя и первым входом блока двухпозиционных переключателей, второй конец номинального резистора соединен с общей шиной, а выход операционного усилителя соединен с входом второго двухпозиционного переключателя, второй вход второго двухпозиционного переключателя соединен с вторым входом блока двухпозиционных переключателей, а управляющий вход второго двухпозиционного переключателя соединен с третьим входом устройства управления, управляющий вход блока двухпозиционных переключателей соединен с четвертым входом устройства управления, а первый и второй выходы блока двухпозиционных переключателей соединены с токовыми линиями, вход программируемого делителя соединен с выходом программируемого модулятора напряжения, управляющий вход которого соединен с пятым входом устройства управления, а управляющий вход программируемого делителя соединен с шестым входом устройства управления, а выход регистратора двунаправленной шиной соединен с шиной компьютера, которая соединена с центральным процессором компьютера (Степанова Л.Н., Кабанов С.И., Лебедев Е.Ю. Измерительный преобразователь быстродействующей тензометрической системы.//Датчики и системы, 2007, № 5. С.29-32, принятый за прототип).

Недостатком измерительного преобразователя, принятого за прототип, является большая сложность за счет использования источника биполярных сигналов для питания тензодатчиков. Устройство обладает ограниченным быстродействием, поскольку большое количество ключей требует определенного времени для их переключения. Кроме того, переходные процессы, возникающие как от работы ключей, так и из-за влияния паразитных емкостей и индуктивностей подводящих проводов, также существенно уменьшают быстродействие устройства и понижают его точностные характеристики.

При разработке измерительного преобразователя быстродействующей тензометрической системы была поставлена задача повышения чувствительности, быстродействия и достоверности результатов измерения.

Поставленная задача решается за счет того, что измерительный преобразователь быстродействующей тензометрической системы, содержащий 1…n каналов, каждый из которых содержит измерительную цепь, состоящую из последовательно соединенных инструментального усилителя, основного усилителя, аналого-цифрового преобразователя, источник опорного напряжения, операционный усилитель источника тока, инвертирующий вход которого соединен с токозадающим эталонным резистором, второй конец которого соединен с общей шиной, устройство управления, тензодатчики и регистратор. Кроме того, согласно изобретению, в каждом канале он снабжен второй измерительной цепью, подключенной параллельно к основной измерительной цепи, причем каждая измерительная цепь дополнительно содержит цифроаналоговый преобразователь источника тока, фильтр, цифроаналоговый преобразователь номинального сопротивления тензодатчиков, а также - оперативное запоминающее устройство, цифровой сигнальный процессор, контактный датчик, причем первые входы цифроаналоговых преобразователей источника тока объединены и соединены с выходом источника опорного напряжения, вторые входы объединены и соединены с первым выходом устройства управления, а выходы цифроаналоговых преобразователей источника тока соединены с неинвертирующими входами операционных усилителей источника тока, выходы которых соединены с неинвертирующими входами инструментальных усилителей и двумя последовательно соединенными тензодатчиками каждой измерительной цепи, которые другим концом подключены к токозадающему эталонному резистору и инвертирующим входам операционного усилителя источника тока и инструментального усилителя, а второй выход устройства управления соединен с входами цифроаналоговых преобразователей номинального сопротивления тензодатчиков, выходы которых соединены с опорными входами инструментальных усилителей, а выходы инструментальных усилителей соединены с входами фильтров, выходы которых в измерительных цепях соединены с последовательно соединенными основным усилителем и аналого-цифровым преобразователем, а выходы аналого-цифровых преобразователей двунаправленной шиной соединены с первым входом оперативного запоминающего устройства, выход которого двунаправленной шиной соединен с цифровым сигнальным процессором, первый выход которого двунаправленной шиной соединен с входом устройства управления, второй выход двунаправленной шиной соединен через шину компьютера с первым входом центрального процессора, третий выход цифрового сигнального процессора соединен со вторым входом оперативного запоминающего устройства, а выход контактного датчика соединен со вторым входом центрального процессора компьютера.

Чувствительность устройства повышается за счет последовательного подключения двух тензодатчиков. Быстродействие повышается за счет того, что питание тензодатчиков осуществляется не биполярными импульсами (как в прототипе), а постоянным током. При этом в схеме устройства отсутствуют ключи, что исключает переходные процессы, связанные как с работой ключей, так и влиянием распределенных емкостей и индуктивностей подводящих проводов. Тензодатчики запитываются постоянным током только в момент прохождения над ними железнодорожного состава. Поскольку регистрация сигналов с тензодатчиков осуществляется только за время прохождения состава, то они за это время разогреваются незначительно. Сила тока, которым запитываются тензодатчики, рассчитывается из условий обеспечения необходимой чувствительности, допустимой рассеиваемой мощности и условий теплоотвода. Кроме того, при обработке информации быстрые изменения в показаниях тензодатчиков, вызванные дефектами поверхности катания колес железнодорожного подвижного состава, выделяются на фоне медленных изменений показаний тензодатчиков, вызванных разогревом.

На фиг.1 приведена функциональная схема измерительного преобразователя быстродействующей тензометрической системы. На фиг.2 приведена схема расположения тензодатчиков на рельсе. На фиг.3 приведен график экспериментальной зависимости среднего квадратического отклонения коэффициента корреляции сигналов с двух соседних пар тензодатчиков от длительности интервала, на котором вычисляется корреляция при прохождении бездефектного колеса.

Измерительный преобразователь быстродействующей тензометрической системы (фиг.1) содержит:

1…n - каналы;

2 - инструментальный усилитель;

3 - основной усилитель;

4 - аналого-цифровой преобразователь;

5 - источник опорного напряжения;

6 - операционный усилитель источника тока;

7 - токозадающий эталонный резистор;

8 - общая шина;

9 - контактный датчик;

10 - центральный процессор компьютера;

11 - цифроаналоговый преобразователь источника тока;

12 - фильтр;

13 - цифроаналоговый преобразователь номинального сопротивления тензодатчиков;

14 - оперативное запоминающее устройство;

15 - цифровой сигнальный процессор;

16 - устройство управления каналами;

17 - два последовательно соединенных тензодатчика;

18 - шина компьютера PCI.

На схеме расположения тензодатчиков на рельсе (фиг.2) показаны:

19 - колесо;

20 - рельс;

21 - шпала.

Практическая реализация предлагаемого устройства выполняется по известным

схемам с использованием следующих компонентов:

1. Источник опорного напряжения 5 собран на микросхеме REF198.

2. Операционный усилитель источника тока 6 выполнен на микросхеме AD817.

3. Фильтры 12 выполнены по двухзвенной схеме активных фильтров второго порядка на операционных усилителях МС33282 фирмы «Motorolla», пример реализации приведен в книге (Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1988, с.105, рис.3.9).

4. Прецизионный инструментальный усилитель 2 выполнен на микросхеме INA 111 фирмы Burr-Brown Corporation.

5. Цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 11, 13 собраны на микросхемах AD7545 и МС33272.

6. Устройство управления 16 выполнено на программируемых логических интегральных схемах ПЛИС фирмы «Altera» EPF10K10TC.

7. Аналого-цифровые преобразователи 4 тензометрических каналов выполнены на микросхеме AD7892 фирмы Analog Devices.

8. Цифровой сигнальный процессор 15 выполнен на микросхеме фирмы «Texas Instruments» TMS320VC5402A.

9. Оперативное запоминающее устройство 14 выполнено на микросхемах статического ОЗУ AS7C1026.

Информация о микросхемах находится на официальных сайтах фирм Analog Devices, Motorolla, Altera, (Motorolla - www.moto.com: фирмы ALTERA-www.altera.com; фирмы Analog Devices - www.ad.com, фирмы Burr-Brown Corporation - www. burr-brown, com, фирмы Texas Instruments - www.ti.com,).

Измерительный преобразователь быстродействующей тензометрической системы, содержащий 1…n каналов, каждый из которых содержит измерительную цепь, состоящую из последовательно соединенных инструментального усилителя 2, основного усилителя 3, аналого-цифрового преобразователя 4, источника опорного напряжения 5, операционного усилителя источника тока 6, инвертирующий вход которого соединен с токозадающим эталонным резистором 7, второй конец которого соединен с общей шиной 8, ключа 9 в виде контактного датчика и регистратора 10 в виде компьютера. Кроме того, каждый канал содержит вторую измерительную цепь, подключенную параллельно к основной измерительной цепи, причем каждая измерительная цепь дополнительно содержит цифроаналоговый преобразователь источника тока 11, фильтр 12, цифроаналоговый преобразователь номинального сопротивления тензодатчиков 13, а также - оперативное запоминающее устройство 14, цифровой сигнальный процессор 15, причем первые входы цифроаналоговых преобразователей источника тока 11 объединены и соединены с выходом источника опорного напряжения 5, их вторые входы объединены и соединены с первым выходом устройства управления 16, а выходы цифроаналоговых преобразователей источника тока 11 соединены с неинвертирующими входами операционных усилителей источника тока 6, выходы которых соединены с неинвертирующими входами инструментальных усилителей 2 и двумя последовательно соединенными тензодатчиками 17 каждой измерительной цепи, которые другим концом подключены к токозадающему эталонному резистору 7 и инвертирующим входам операционного усилителя источника тока 6 и инструментального усилителя 2, а второй выход устройства управления 16 соединен с входами цифроаналоговых преобразователей номинального сопротивления тензодатчиков 13, выходы которых соединены с опорными входами инструментальных усилителей 2, а выходы инструментальных усилителей 2 соединены с входами фильтров 12, выходы которых в измерительных цепях соединены с последовательно соединенными основным усилителем 3 и аналого-цифровым преобразователем 4, а выходы аналого-цифровых преобразователей 4 двунаправленной шиной соединены с первым входом оперативного запоминающего устройства 14, выход которого двунаправленной шиной соединен с цифровым сигнальным процессором 15, первый выход которого двунаправленной шиной соединен с входом устройства управления 16, второй выход двунаправленной шиной соединен через шину компьютера 18 с первым входом центрального процессора 10, третий выход цифрового сигнального процессора 15 соединен со вторым входом оперативного запоминающего устройства 14, а выход контактного датчика 9 соединен со вторым входом центрального процессора компьютера 10.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений два последовательно соединенных тензодатчика 17 (R1, R2), (R3, R4) наклеиваются на шейку одного рельса с противоположных сторон напротив друг друга (фиг.2), образуя две пары. Причем высота h, на которой расположены тензодатчики от подошвы рельса, соответствует минимальной толщине шейки рельса (Пат. РФ № 2085417, В60Р 5/00, G01G 19/04, Бюл. № 21. 1997). Кроме того, для получения необходимой чувствительности тензодатчиков 17 центральный процессор компьютера 10 задает для всех каналов значения величины силы тока питания тензодатчиков 17 от источника опорного напряжения 5. Для этого центральный процессор компьютера 10 поочередно посылает через шину PCI 18 в каждый сигнальный процессор 15 команду записи кодового эквивалента силы тока питания тензодатчиков 17. Цифровой сигнальный процессор 15 через устройство управления 16 записывает эти коды в цифроаналоговые преобразователи источника тока 11, устанавливая тем самым величины силы токов питания пар тензодатчиков 17 (R1, R2), (R3, R4). Операционные усилители источника тока 6 поддерживают постоянной величину силы тока питания пар тензодатчиков 17. Значение силы тока определяется величиной токозадающих эталонных резисторов 7 и напряжением на выходе цифроаналоговых преобразователей источника тока 11.

Затем подбирается такое значение напряжения на выходах цифроаналоговых преобразователей номинального сопротивления тензодатчиков 13, чтобы напряжение на выходах инструментальных усилителей 2 стало равным нулю. Для этого центральный процессор компьютера 10 посылает через шину PCI 18 в сигнальный процессор 15 команду автокалибровки (настройки на номинальные значения сопротивлений пар тензодатчиков 17). Цифровой сигнальный процессор 15 разрешает запись кодов результатов измерений в оперативное запоминающее устройство 14. Затем цифровой сигнальный процессор 15 через устройство управления 16 записывает в цифроаналоговые преобразователи номинального сопротивления тензодатчиков 13 коды, соответствующие номинальным значениям сопротивлений тензодатчиков 17. С выхода цифроаналоговых преобразователей номинального сопротивления тензодатчиков 13 сигналы поступают на опорные входы инструментальных усилителей 2. Изменения кодов результатов измерений происходит до тех пор, пока не произойдет обнуления выходных значений напряжений инструментальных усилителей 2. Значение нулевого напряжения на выходе инструментальных усилителей 2 соответствует коду результата аналого-цифрового преобразователя 13, равному половине диапазона измерения. После проведенных настроек измерительный преобразователь быстродействующей тензометрической системы готов к проведению измерений.

Центральный процессор 10 компьютера начинает опрашивать контактный датчик 9, подключенный к параллельному порту. При замыкании контакта датчика 9 центральный процессор 10 компьютера считывает из параллельного порта код, соответствующий замкнутому состоянию контактного датчика 9 и посылает через шину PCI 18 в каждый сигнальный процессор 15 команду на начало измерений, после чего сигнальный процессор 15 разрешает оперативному запоминающему устройству 14 запись измерительной информации.

При прохождении колеса 19 железнодорожного подвижного состава по измерительному участку пути над парами тензодатчиков 17 деформация рельса 20 вызывает изменение сопротивлений тензодатчиков 17 и на выходах инструментальных усилителей 2 появляются электрические сигналы, напряжения которых пропорциональны суммам приращений сопротивлений наклеенных пар тензодатчиков 17

где U₁, U₂…U_n - напряжения на выходах инструментальных усилителей 2;

I₁, I₂…I_n - силы токов питания соответствующих пар тензодатчиков 17.

Приращения сопротивлений пар тензодатчиков 17 пропорциональны вертикальной силе давления колеса 19 на рельс 20. При этом сигналы с тензодатчиков, вызванные изгибом рельса 20, имеют противоположные знаки для каждого тензодатчика в паре. Поскольку тензодатчики включены последовательно, то происходит сложение сигналов и в случае изгиба рельса 20 сигналы компенсируются. Для исключения паразитных шумов электрические сигналы с выходов инструментальных усилителей 2 поступают на вход фильтров 12 (фиг.1). Затем после усиления основным усилителем 3 сигналы поступают на входы аналого-цифровых преобразователей 4, где происходит преобразование аналогового сигнала в цифровой эквивалент. С выхода аналого-цифровых преобразователей 4 цифровая информация поступает на вход оперативного запоминающего устройства 14, где она сохраняется. Причем в оперативном запоминающем устройстве 14 для каждой измерительной цепи каждого канала выделено свое адресное пространство. Сигнальный процессор 15 считывает измерительную информацию из оперативного запоминающего устройства 14 и рассчитывает значение корреляционной функции двух сигналов S, соответствующих значениям вертикальной силы, действующей на соседних участках рельсового пути (Диагностика объектов транспорта методом акустической эмиссии. / Под ред. Л.Н.Степановой, В.В.Муравьева - М.: Машиностроение, 2004, С.198)

где S(τ) - корреляционная функция двух сигналов; х_i - оцифрованное значение сигнала х; y_i-τ - оцифрованное значение сигнала y со смещением; τ - смещение; x_ср - среднее значение сигнала х; y_ср - среднее значение сигнала y; σ_x и σ_y- средние квадратические отклонения сигналов, n - число точек на интервале измерения.

Контроль дефектов поверхности катания колес 19 железнодорожного подвижного состава в движении осуществляли на прямолинейном бесстыковом пути. При этом длину измерительного участка определяли из условия, что каждая точка обода колеса 19 опирается хотя бы один раз на любую шпалу 21 участка. Необходимость выполнения данного условия определяется тем, что максимальная чувствительность контроля реализуется, когда дефект колеса 19 воздействует на рельс 20 непосредственно над шпалой 21. Длину измерительного участка определяли по формуле

L=m·3,14·D,

где D - максимальный диаметр контролируемых колес по кругу катания;

m - коэффициент, определяемый частотой укладки шпал 21, а

,

где H₀ - ширина шпалы, м; n₀ - количество шпал, уложенных на километр пути.

По экспериментальным данным, получаемым с двух соседних пар тензодатчиков при проезде бездефектной колесной пары по измерительному участку пути, строится график зависимости среднего квадратического отклонения коэффициента корреляции S от интервала времени интегрирования Δt (см. фиг.3). По графику находят минимальное значение среднего квадратического отклонения коэффициента корреляции S_min и соответствующее ему значение интервала времени интегрирования Δt₀ для определения коэффициента корреляции в процессе контроля.

При прохождении колесной пары по измерительной зоне сигнальный процессор 15 считывает из оперативного запоминающего устройства 14 сигналы с тензодатчиков 17 и рассчитывает значение коэффициента корреляции λ.

При превышении коэффициентом корреляции λ порогового значения G=3S_min

λ>G

колесную пару бракуют, а зарегистрированный дефект поверхности катания колесной пары классифицируют как короткую неровность.

Для обнаружения протяженных дефектов (протяженность, сравнимая с диаметром колеса) поверхности катания колес после прохождением колесной парой измерительной зоны определяют среднее значение амплитуды для n сигналов:

,

где - максимальная амплитуда сигналов U₁, U₂…U_n с тензодатчиков при прохождении колесной пары по измерительной зоне.

Определяют относительную величину максимального отклонения амплитуды сигнала от среднего значения по n сигналам:

Сравнивают максимальное отклонение δU_max c критическим уровнем δU_кр, определяемым до проведения контроля при прохождении по измерительной зоне подвижного состава с бездефектными колесами:

Колесную пару, при прохождении которой регистрируют

δU_max>3·δU_кр,

бракуют, а дефект поверхности катания колесной пары классифицируют как протяженную неровность (протяженность неровности сравнима с диаметром колеса) - неравномерный прокат.

По окончании проезда железнодорожного подвижного состава измерение заканчивается, и сигнальный процессор 15 останавливает запись измерительной информации в оперативное запоминающее устройство 14. По запросу центрального процессора компьютера 10 сигнальный процессор 15 передает ему информацию через шину PCI 18. На этом процесс измерения заканчивается.

При сходе железнодорожного состава с измерительного участка рельса амплитуда сигналов с тензодатчиков 17 резко уменьшается, так как не будет деформации.

При этом сигнальный процессор 15 по истечении заданного интервала времени подает команду на устройство управления 16 на выключение тока питания тензодатчиков 17. Это позволяет уменьшить температурную погрешность от разогрева тензодатчиков 17.

За счет использования постоянного тока питания тензодатчиков удалось повысить быстродействие при достижении высоких метрологических характеристик. Известно, что на постоянном токе возникает температурная погрешность измерения тензодатчиков. Однако поскольку дефект поверхности катания колеса железнодорожного подвижного состава в движении находится через коэффициент корреляции сигналов двух соседних пар тензодатчиков, то медленный температурный дрейф показаний тензодатчиков не сказывается на результатах измерения (фиг.3).

Предлагаемый измерительный преобразователь быстродействующей тензометрической системы по сравнению с прототипом позволяет в два раза повысить чувствительность за счет последовательного соединения тензодатчиков в измерительной цепи канала. Кроме того, упрощена схема построения при общем повышении быстродействия измерительного преобразователя за счет того, что питание тензодатчиков осуществляется не биполярными импульсами, а постоянным током. При этом в схеме устройства отсутствуют ключи, что исключает переходные процессы, связанные как с работой ключей, так и влиянием распределенных параметров (распределенных емкостей и индуктивностей) подводящих проводов. При наличии во входном сигнале колебаний с частотами, близкими к частоте дискретизации аналого-цифрового преобразователя, возникает стробоскопический эффект, а в результатах измерений появляются составляющие с разностной частотой. При импульсном питании тензодатчиков устранить этот эффект нельзя из-за невозможности применения фильтрации. При питании тензодатчиков постоянным током этот эффект устраняется за счет использования фильтров нижних частот с частотой среза, меньшей, чем частота дискретизации. При этом фильтры включаются перед аналого-цифровым преобразователем. При питании постоянным током тензодатчики разогреваются и повышается температурная погрешность. Однако в предлагаемом измерительном преобразователе тензодатчики запитываются постоянным током в короткий промежуток времени, только при условии захода железнодорожного состава на рельс.

Измерительный преобразователь быстродействующей тензометрической системы, содержащий 1…n каналов, каждый из которых содержит измерительную цепь, состоящую из последовательно соединенных инструментального усилителя, основного усилителя, аналого-цифрового преобразователя, источник опорного напряжения, операционный усилитель источника тока, инвертирующий вход которого соединен с токозадающим эталонным резистором, второй конец которого соединен с общей шиной, устройство управления, тензодатчики и регистратор, отличающийся тем, что в каждом канале он снабжен второй измерительной цепью, подключенной параллельно к основной измерительной цепи, причем каждая измерительная цепь дополнительно содержит цифроаналоговый преобразователь источника тока, фильтр, цифроаналоговый преобразователь номинального сопротивления тензодатчиков, а также - оперативное запоминающее устройство, цифровой сигнальный процессор, контактный датчик, причем первые входы цифроаналоговых преобразователей источника тока объединены и соединены с выходом источника опорного напряжения, вторые входы объединены и соединены с первым выходом устройства управления, а выходы цифроаналоговых преобразователей источника тока соединены с неинвертирующими входами операционных усилителей источника тока, выходы которых соединены с неинвертирующими входами инструментальных усилителей и двумя последовательно соединенными тензодатчиками каждой измерительной цепи, которые другим концом подключены к токозадающему эталонному резистору и инвертирующим входам операционного усилителя источника тока и инструментального усилителя, а второй выход устройства управления соединен с входами цифроаналоговых преобразователей номинального сопротивления тензодатчиков, выходы которых соединены с опорными входами инструментальных усилителей, а выходы инструментальных усилителей соединены с входами фильтров, выходы которых в измерительных цепях соединены с последовательно соединенными основным усилителем и аналого-цифровым преобразователем, а выходы аналого-цифровых преобразователей двунаправленной шиной соединены с первым входом оперативного запоминающего устройства, выход которого двунаправленной шиной соединен с цифровым сигнальным процессором, первый выход которого двунаправленной шиной соединен с входом устройства управления, второй выход двунаправленной шиной соединен через шину компьютера с первым входом центрального процессора, третий выход цифрового сигнального процессора соединен со вторым входом оперативного запоминающего устройства, а выход контактного датчика соединен со вторым входом центрального процессора компьютера.