Тензометрическое устройство

 

Союз Советск их

Социалистических

Республкк

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву—

< 746175

1 (5) ) М. Кл. (22) Заявлено 01.12.77 (21) 2549729/25 28 с присоединением заявки Ж

6 01 В 7/16. Гооударстееиный комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 07;07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 07.07.80

10 делам изобретеиий н открытий (53) УДК 531.781,2:

: 539.3 (088.8) Е. А. Кондратенко, В. Л. Костин, А. И. Москвитин, В. П. Соколянский и .А. Г. Хильченко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Харьковский авиационный институт (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измерительной тех нике, в частности для измерения деформаций.

Известно устройство для измерения деформаций, содержащее источник питания, измерительный и соединенный с ним регулировочный полумосты (11.

Недостатком данного устройства является ограниченность функциональных возможносгей, не йредусматривающих многоточечных измерений.

Известно также тенэометрическое устрой;ство, содеражщее источник питания, электрический мост, образованный реэисторным и тензорезисторным полумостами, в измерительную

15 . диагональ которого включен регистратор, тейзорезисторный полумост образован включенными в его плечи активными и компенсационными тензореэисторами, вход первого плеча резисторного полумоста соединен с входом

20 первого переключателя тензорезисторов, выходы которого подключены к входам активных тензореэисторов, тенэореэисторного полумоста, подключенным к выходам второго, переключателя тензорезисторов, вход которого соединен с первым выходом мсточника питания (2).

Для схемы этого устройства характерно влияние абсолютной величины и вариации актив- ного сопротивления соединительных линий и контактов переключателей на точность изморений, .что является недостатком данного устройства.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Это достигается тем, что тенэометрическое устройство . снабжено управляемым сопротивлением, дифференциальным усилителем, и дополнительным источником питания, управляемое сопротивление включено между вторым выходом источника питаййя "и" входом компенсацион ного тенэорезистора тензорезисторного полумоста, к которому подключен один вход дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к входу второго плеча резисторного полумоста, а выход подсоединен к входу управляемого сопротивленйя, дополнительный источник питания подключен к резисторному полумосту через входы его пжч, 7461 75 4

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Тензометрическое устройство содержит резисторньй полумост 1, вход первого плеча которого соединен с входом первого переключателя 2 тензорезисторов, выходы которого подключены к входам активных тензореэисторов

3 — 5, каждый из которых последовательно соединен с компенсационным тензорезистором 6, образуя тензорезисторный полумост 7.

Вход тензорезистора 6 подключен к одному входу дифференциального усилителя 8, второй вход которого подключен к входу второго плеча резисторного полумоста 1, В измерительную диагональ электрического моста 9 включен регистратор 10.

Первый выход источника 11 питания подключен к входу второго переключателя 12 тензорезистэров, выходы: ко-орого подключены к входам активных тензореэисторов 3 — 5 . тензореэисторного полумоста 7. Второй выход источника 11 питания подключен к цепи последовательно соединенных управляемого сопротивления 13 и компенсационного тензореэистора 6.

Управляющий вход сопротивления 13 подкл чен к выходу дифференциального усилителя 8, К.резисторному полумосту 1 через входы его плеч подключен своими выходами дополнительньй источник 14 питания.

Устройство работает следующим образом.

Тензорезисторный полумост 7 запитывается от источника питания 11, а напряжение, подводимое к нему, автоматически регулируется изменением управляемого сопротивления 13 под воздействием управляющего сигнала (сигнала рассогласования), поступающего е выхода дифференциального усилителя 8 на управляюший вход управляемого сопротивленяи 13. Выборка избранного для измерения активного тензорезистора и подключение его к первым выходам источника 11 питания и уезисторного полумоста 1 производится переключением переключателей 2 и 12 в одноименные положения.

Резисторньй полумост 1 запитывается от дополнительного источника 14 питания.

Так как в разрыв между соединительной линией, подключенной к полумосту 7 в узловой точке 15, и: выходом второго плеча полумоста 1 (узловой точкой 16) включен дифференциальный усилитель 3, имеющий очень высокое сопротивление между входами, соединительные линии между переключателям 2 и активными тензорезисторами 3 — S, а также между компенсационным тензорезистором 6 и дифференциальным усилителем 8 практически обесточены.

В результате этого узловые точки 17 и 18 (узловая точка 18 соответствует активному тенэорезистору) приобретает равные потенциалы. На один вход дифференциального усилителя 8 подается потенциал узловой точки 15 нолумоста 7, а на другой его вход . потенциал узловой точки 16 полумоста l. Незначительные различия потенциалов узловых точек 15 и 16 вызывают появление сигнала рассогласования на выходе дифференциального усилителя 8. Сигнал рассогласования поступает на управляющий вход управляемого сопротивления 13 и регулирует его до тех пор, пока потенциал узловой точки 15 станет равным потенциалу узловой точки 16, В результате равенства потенциалов в узловых точках 17, 18 и 15, 16 устраняется влияние паразитных сопротивлений практически обесточенных соединительных линий, между первым переключателем 2 тензорезисторов и входом активных тенэорезисторов 3 — 5, компенсационным тензорезистором 6 и дифференциальным усилителем 8, а также между тензореэистор ным полумостом 7 и регистратором 10 и переключателей 2 и 12.

Электрический мост 9 работает как четырехплечий мост, содержащий соединенные непосредственно друг с другом реэисторный полумост 1 и тензорезисторнь.й полумост 7, запитанный от дополнительного источника .14 питания.

Таким образом, введение в устройство дифференциального усилителя, управляемого сопротивления и дополнительного источника питания позволяет повысить точность измерений за счет исключения паразитных сопротивлений контактов переключателей 2 и 12 и соединительных

JIHHHH.

Формула изобретения

Тенэометрическое устройство, содержащее источник питания, электрический мост, обра зованный резисторным и тензорезисторным полумостами, в измерительную диагональ которого включен регистратор, тенэорезисторный полумост образован включенными в его плечи активными и компенсационным тенэор зисторами, вход первого плеча резисторного нолумоста соединен с входом первого переключателя тенэорезисторов, выходы которого лодключейы к входам активных тензорезисторов тенэореэисторного полумоста, подключенным к выходам второго переключа.еля тензореэисторов, вход которого соединен с первым выходом источника питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности измерений, оно снабжено управляемым сопротивлением, дифференциальным усилителем и доиолнитсльным источником питания, управляемое сонротивление включено между вторым выходом «сточника

5 746I75 6 питания и входом компенсационного тензорезнс- Источники информации, тора тензорезигторного полумоста, к которому принятые во внимание при экспертизе подключен один вход дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к вхо- 1, Авторское свидетельство СССР N 528441, дУ втоРого плеча РезнстоРного полУмоста, à кл г,. Р1 В 7)1б 1974 выход подсоединен к входу управляемого сопротивления, дополнительный источник питания подключен к резисторному полумосту через входы его плеч.

2. Рузга 3, Электрические тензометры сопротивления. М., "Мир", 1964, с. 132 (прототип) .

Составитель В. Писаревский

Техред А.Щепанская Корректор Ю. Макаренко

Редактор Ж, Рожкова

Заказ 3925/27 Тираж 801 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

f!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4