Тензостанция

 

О П И С А Н И Е (и) 567089

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.11.73 (21) 1968988/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. 5 .оллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 15.08.77 (51) М. Кл. G 01В 7/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий (53) УДК 531.791.2:

: 539.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Паскевич и В. В. Тихомиров (71) Заявитель (54) ТЕНЗОСТАНЦИЯ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и касается тензостанций.

Известны приборы для измерения деформаций, содержащие электрический мост с тензорезистором в одном из плеч, устройство управления, источник питания, нуль-индикатор, включенный в диагональ моста, элементы уравновешивания моста с блоком их подключения и устройство индикации (1).

Известно также тензостанция, содержащая электрический мост с тензорезистором в одном из плеч, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), устройство управления, двоичный счетчик с деш ифратором, регистр и управляемые этим регистром уравновешивающие мост резисторы (2).

Эта тензостанция является по технической сущности наиболее близкой к изобретению.

Однако независимо от значений действующих на исследуемую конструкцию нагрузок уравновешивание моста происходит по всем разрядам, что отрицательно сказывается на быстродействии тензостанции.

Цель изобретения — повышение быстродействия тензостанции.

Для этого описываемая тензостанция снабжена двумя лопическими элементами сборки, двумя элементами совпадения, инвертором и шифратором, один из входов которого через логический элемент сборки соединен с выходами старших разрядов ОЗУ, другие входы соединены с выходами логических элементов совпадения с прямым и инверсными входами, прямой вход каждого из элементов совпадения соединен с выходами одного из старших разрядов ОЗУ, а инверсные входы — с выходами других, более старших разрядов ОЗУ, другой вход шифратора соединен с выходом инвертора, вход которого через логический

10 элемент сборки соединен с остальными задействованным и входами шифратора, выход знакового разряда регистра ОЗУ соединен с входом знаковото разряда регистра, а другие входы двоичного счетчика соединены с выхо15 дами шифратора.

На чертеже показана схема тензостанции.

Тензостанция содержит электрический мост, образованный резисторами 1, 2, 3 и тензорез истором 4 в одном из плеч, ОЗУ 5, 20 устройство 6 управления, двоичный счетчик

7 с дешифратором 8, регистр 9 и управляемые этим регистром уравновешивающие мост резисторы 10, подключаемые ключами

11, 12 параллельно резисторам 1 или 2, два

25 логических элемента 13 и 14 сборки, два логических элемента 15 и 16 совпадения, инвертор 17.и шифратор 18.

Адрес выбираемой ячейки ОЗУ и адрес включаемого в плечо моста тензорезистора

30 задается счетчиком 19 адреса. Резистор 20, 567089 ключи 21, 22, триггеры 23 и 24 и логический элемент 25 совпадения предназначены для автоматического контроля правильности уравновешивания моста, В .измерительную диагональ моста включен нуль-орган 26, питание моста осуществляется от источника 27.

Работа тензостанпии происходит следующим образом.

Управляющий сигнал «Пуск» поступает на вход, устройства 6 управления, которое устанавливает в состояние «О» все триггеры двоичного счетчика 7, регистра 9 .и счетчика 19 адреса, при этом в плечо моста включается первый тензорезистор, и размыкаются ключ и

12. Устройство управления выдает в ОЗУ управляющий потенциал «считывание» (вход 28

ОЗУ), по которому содержимое ячейки ОЗУ с адресом «О» пересылается в выходной регистр ОЗУ. Устройство 6 управления выдает затем на вход синхронизации знакового разряда регистра 9 (вход 29) импульс, по которому содержимое триггера знакового разряда выходного регистра ОЗУ переписывается в триггер знакового разряда регистра 9. В зависимости от состояний старших разрядов выходного регистра ОЗУ на одном из входов шифратора 18 сигнал будет иметь уровень логической «I», а па остальных — — уровень логического «О». Так как выходы 30 п 31 двух старших,разрядов ОЗУ (разряды с весами 2" и 2" — ) соединены с прямыми входами 32 элемента 13 сборки и с инверсными входами ЗЗ, 34 элементов 15, 16 совпадения, то сигнал на входе 35 шифратора 18 будет ,иметь уровень логической «1», когда хотя бы один из старших разрядов ОЗУ находится в состоянии «1». Если же два старших разряда выходного регистра ОЗУ находятся в состоянии «О», а третий разряд (разряд с весом

2" ) — в состоянии «1», то уровень логической «1» будет иметь сигнал на входе 36 .шифратора, соединенном с выходом элемента 16 совпадения. Сигнал на входе 37 шифратора будет иметь уровень логической «1» когда три старших разряда ОЗУ находятся в состоянии «О», а четвертый (с весом 2" — 4) в состоянии «1». Вход 38 шифратора соединен с выходами элемента 13 сборки и элементов

15, 1 6 совпадения через элемент 14 сборки .и инвертор 17, поэтому сигнал на входе ш ифратора будет заметь уровень логической «1», когда четыре старших разряда выходного регистра ОЗУ находятся в состоянии «0» (независимо от состояний остальных разрядов

ОЗУ).

Возбуждение одного из входов шифратора

18 преобразуется впоследствии в параллельный код на информационных входах 39, 40, 41 двоичного счетчика 7.

После выработки управляющего сигнала

«Считывание» устройство 6 управления посылает на вход 42 синхронизации счетчика 7 импульс «Синхронизация», по которому в счетчике 7 устанавливается двоичный код

25 зо

65 одного из чисел 1, 2, 3, 4 при возбуждении одного из входов 35, 36, 37, 38 шифратора 18 соответственно.

При установке кода числа «1» уравновешивание моста производится по всем разрядам регистра 9, начиная со .старшего. Когда устанавливается код числа «2», уравновешивание по старшему разряду не производится (этот разряд заранее устанавливается в состоянии

«Î»), а в знаковый разряд регистра 9 переписывается содержимое знакового разряда

ОЗУ, т. е. общее время измерения в данном случае уменьшается на два такта. Аналогично этому, когда три старшие разряда ОЗУ находятся в состоянии «О» два старшие разряда регистра 9 оставляются в состоянии «О», а уравновешивание моста производится только по более младшим разрядам регистра, при этом время измерения уменьшается на три такта. И, наконец, если устанавливается код числа «4» (четыре старших разряда выходного регистра ОЗУ находятся в состоянии

«О») уравновешивание нач инается с четвертого разряда, и время измерения уменьшается на четыре такта.

Обнаружение возможной ошибки измерения производится следующим образом. Уст,ройство управления 6 с помощью ключей 21 и 22 производит подключение рсз истора 20 параллельно резисторам 1 и 2 соответственно, вызывая разбаланс моста в несколько едпппц младшего разряда. Если мост уравновешен правильно, и разбаланс моста не превышает разбаланс, вносимый шунтирующим действием резистора 20, триггер 24 устанавливается в состоянии «1», а триггер 23 — в состояние «О». А так как входы элемента 25 совпадения соединены с выходом «О» триггера 23 и с выходом «1» триггера 24, сигнал на выходе элемента 25 совпадения будет иметь уровень логической «1».

Этот сигнал поступает на вход устройства управления, сигнализируя о правильном уравновешивании моста. Получив этот сигнал, устройство управления выдает в ОЗУ управляющий сигнал «Запись», по которому содержимое регистра 9 переписывается в ячейку ОЗУ.

При неточном уравновеши вани и моста его разбаланс превышает разбаланс, вносимый шунтирующим резистором 20. При этом триггеры 23 и 24 оказываются в состоянии «О» или в состоянии «1», в обоих этих случаях с игнал на выходе элемента совпадения 25 будет иметь уровень логического «О». Получив этот сигнал, устройство управления запрещает запись в ОЗУ содержимого регистра

9 и сбрасывает в «О» все триггеры регистра 9 и счетчика 7. Далее производится повторное ура вновешивание моста, начиная со знакового.

Сравн ительные исследования подтверждают полезность изобретения. Исключение операций по уравновешиванию измерительного листа по каждому из старших разрядов, в за567089 висимости от условий испытаний, делает тензостанцию более пибкой в работе, увеличивает ее бььстродействие без снижения точностных характеристик.

Формула изобретен ия

Тензостанция, содержащая электрический мост с тензорезистором в одном из плеч, оперативное запоминающее устройспво (ОЗУ), устройство управления, двоичный счетчик с 10 дешифратором, регистр я управляемые этим регистром уравновешивающие мост резисторы, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия, она снабжена двумя логическими элементами .сборки, дву- 15 мя элементами совпадения, инвертором и шифратором, один из входов которого через логический элемент сборки соединен с выходами старших разрядо в ОЗУ, другие входы соединены с выходами логических элементов 20 совпадения с прямым и инверсными входами, прямой вход каждого из элементов совпадения соединен с выходами одного из старших разрядов ОЗУ, а инверсные входы — с выходами других более старших разрядов ОЗУ, другой вход шифратора соединен с выходом ин вертора, вход которого через логический элемент .сборки соединен с остальными задействованными входами шифратора, выход знакового разряда регистра ОЗУ соединен с входом знакового разряда репистра, а другие входы двоичного счетчика соединены с выходами шифратора.

Источники информации, принятые во внимание п ри экспертизе

1. Блажкевич Б. И., Погрибной В. А. Цифровые пр иборы комбинированного уравновешивания. Киев, стр. 3, 10, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР Хе 179067, кл. G 01М 5/00, 19б2.