Устройство для измерения динамических деформаций

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п>894340 (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 10. 03. 80 {21) 2893488/25-28 (5t)N. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

6 01 В 7/16

Государственный комитет

СССР во делам изобретений и открытий

Опубликовано 301281 Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 30 12. 81 (5Ç) УДК 531. 781. .2:539.3 (088.8) (72) Автор изобретения

1 !

В.Н. Покрышкин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ДеФОРИАЦий

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению динамических деформаций.

Известно устройство для измерения динамических деформаций, содержащее измерительные каналы, каждый иэ которых выполнен в виде последовательно соединенных тензорезистора, усилителя, источника тока с опорным элементом, генератора калибровочного напряжения и переключателя f1).

Недостаток данного устройства заключается в том, что при расшифровке, результата измерений необходимо измерять значение тока через тензорезистор, а при значительной длине соединительных проводов — сопротивлен е тензореэистора и стмротивление про одов. аиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения динамических деформаций, содержащее измерительные каналы, каждый иэ которых выполнен в виде тензорезистора,последовательно соединенных усилителя и источника стабилизированного тока, а также общий опорный элемент,соединенный с источниками тока, генератор, калибровочного напряжения, переключатель, разделительныи трансформатор, первичная обмотка которого через переключатель соединена с генератором калибровочного напряжения I 2).

Недостатком данного устройства является низкая чувствительность канальной измерительной цепи из-за больших токов питания тензореэисто10 ра

Цель изобретения — повышение чувствительности.

Эта цель достигается тем, что каждый измерительный канал снабжен

15 буферным резистором, который через источник стабилизированного тока и вторичную обмотку разделительного трансформатора соединен с опорным элементом, а тенэореэистор включен

20 в цепь источника тока.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для измерения динамических деформаций содержит измерительные каналы, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных буферного резистора 1,усилителя 2, источника 3 стабилизированного тока, разделительного

30 трансформатора 4, переключателя 5

894340 и генератора 6 калибровочного напряжения.

Каждый из источников 3 тока содержит операционный усилитель 7, выход которого связан со входом эмиттерного повторителя, выполненного на биполярном трайзисторе 8 и тензорезисторе 9, включенном в эмиттерную цепь транзистора 8. Выход эмиттерного повторителя соединен с инвертирующим входом усилителя 7.

Неинвертирующие входы усилителей 7 связаны через вторичную обмотку разделительного трансформатора 4 с одной из клемм общего для источников 3 тока опорного элемента 10, другая клемма опорного элемента 10 соединена с общей шиной устройства, а первичная обмотка разделительного трансформатора 4 через переключатель 5 соединена с генератором 6 калибровочного напряжения. Ток питания тензорезистора 9 устанавливается выбором постоянного напряжения опор-. ного элемента 10.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерениями проводится калибровка всех измерительных каналов. Для этого калибровочное напряжение от генератора 6 калибровочного напряжения подается через разделительный трансформатор 4 на неинвертирующие входы операционного усилителя 7. Затем с помощью переключателя 5 генератор 6 калибровочного напряжения отключается, и начинается рабочий процесс Измерения динамических деформаций.

Выходной сигнал измерителЬного канала U„ „ определяетвя выражением к вых

Е

"квьц р, 9 г 39 1 р,: где Š— постоянное напряжение опорного элемента 10; ток питания тензорезистора 9;

Š— относительная деформация; . R — сопротивление буферного резистора 1.

В свою очередь согласно (1);чувствительность измерительного канала S< станет равной

4"пвых <Ъвых

4В.! Sьа = "С где 4.0„эь,х - изменение сигнала на выходе измерительного канала;

4 R — приращение сопротивления тензорезистора

9, вызванное воздействием деформации;

R — сопротивление тензорезистора 9;

S — чувствительность тензо10 резистора 9;

4 Š— изменение измеряемой величины — относительной деформации.

Как следует из сравнения (1) и (2) и при условии R R, чувствительt5 ность измерительного канала повышается в в = R > R.

Таким образом, данное устройство позволяет уменьшить потребляемую мощность путем уменьшения токов пиЩ тания тенэорезисторов 9, сохраняя при этом повышенное значение чувствительности измерительного канала за счет соответствующего увеличения

СоПротивлений буферных резисторов 1 .

Формула изобретения

Устройство для измерения динамических деформаций, содержащее измерительные каналы, каждый иэ которых выполнен в виде тензорезистора,последовательно соединенных. усилителя и источника стабилизированного тока, а также опорный элемент, соединенный с источниками тока, генератор калибровочного напряжения, переключатель, разделительный трансформа. тор, первичная обмотка которого через переключатель соединена с re4Q нератором калибровочного напряжения, отличающееся тем, что с целью повышения чувствительности, каждый измерительный канал снабжен буферным резистором, который через источник стабилизированного тока и вторичную обмотку разделительного трансформатора .соединен с опорным элементом, а тензореэистор включен в цепь источника тока.

Источйики йнформации, принятые во внимание при.экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 238809, кл. G 01 В 19/18, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

9 619784, кл. G 01 В 7/16, 1976

>5 (прототип).

894340

Составитель В. Писаревский

Техред 3. Фанта Корректор С. Шекмар

Редактор С. Тараненко

Заказ 11437/60

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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