МНОГОКАНАЛЬНОЕ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2000 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к области автоматизации процессов взвешивания, дозирования и испытания материалов.

Известны тензометрические устройства, содержащие тензодатчика, усилители постоянного тока и измерительные органы (см., например, Парфенов М.М., Станцева Г.Н. и др. Анализ современного состояния и перспективы развития вторичных преобразователей для тензорезисторных датчиков. - М.: ЦНИИТЭИ, 1978, с. 12).

Известные устройства имеют значительный дрейф нуля и плохую помехостойкость, что не обеспечивает необходимую точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является многоканальное тензометрическое устройство, содержащее по числу контролируемых объектов тензодатчики, выходы которых подключены к входам усилителей напряжения, схемы сравнения, коммутатор, блок смещения диапазона измерений, блок управления, измерительные органы, источник питания тензодатчиков (см., например, авт. свид. СССР N 1434240, кл. G 01 B 7/18, 28.03.86.).

Недостатками известного технического решения являются сложность схемы, повышенная чувствительность к помехам, нестабильность параметров и, как следствие, большие погрешности измерения.

Техническим результатом данного изобретения является упрощение схемы, повышение точности измерения и помехостойкости устройства.

Технический результат достигается тем, что устройство, содержащее по числу контролируемых объектов тензодатчики, выходы которых подключены к входам усилителей напряжения, измерительные органы, входы которых функционально связаны с выходами усилителей напряжения, блок питания и основные ключи, снабжено по числу тензодатчиков дополнительными замыкающими ключами, через которые цепи питания тензодатчиков подключены к блоку питания, генератором кодовых импульсов, элементом ИЛИ, входы которого через вновь введенные конденсаторы соединены с выходами усилителей напряжения, а выход подсоединен ко входу вновь введенного преобразователя напряжения в ток, выход которого через основные замыкающие ключи соединен с измерительными органами, при этом управляющие входы основных и дополнительных ключей подключены к выходу генератора кодовых импульсов.

На чертеже представлена функциональная схема многоканального тензометрического устройства. Схема дана для двух контролируемых объектов, общее число которых может быть любым.

Устройство состоит из тензодатчиков 1, 2, выходы которых подключены к входам усилителей 3, 4 напряжения; элемента ИЛИ 5, входы которого через конденсаторы 6, 7 подключены к выходам усилителей 3,4, а выход соединен с входом преобразователя 8 напряжения в ток; блок 9 питания, от которого запитаны усилители 3, 4 напряжения и через дополнительные замыкающие ключи 10, 11 тензодатчики 1, 2; измерительные органы 12, 13, подключенные через основные замыкающие ключи 14, 15 к выходу преобразователя 8; генератор 16 кодовых импульсов, выходы которого подключены к управляющим входам ключей 10, 11 и 14, 15.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение питания с блока 9 через дополнительные ключи 10, 11, управляемые выходными сигналами генератора 16 кодовых импульсов, поочередно подается на входы тензодатчиков 1, 2.

Сигналы с тензодатчиков 1, 2 в виде импульсов напряжения поочередно поступают на входы усилителей 3, 4.

Усиленные импульсные сигналы через конденсаторы 6, 7 подаются на входы элемента 5 ИЛИ. На его выходе и соответственно на входе преобразователя 8 напряжения в ток появляется последовательность импульсов, амплитуды которых пропорциональны нагрузкам на тензодатчиках 1, 2.

Токовый сигнал с выхода преобразователя 8 через основные ключи 14, 15, управляемые сигналами генератора 16, поступают на измерительные органы 12, 13, порядковый номер которых соответствует номеру тензодатчика.

Использование предлагаемой схемы многоканального тензометрического устройства позволяет по сравнению с известными схемами этих устройств существенно увеличить соотношение "сигнал-шум" за счет повышения напряжения питания тензодатчиков и снижения коэффициента усиления усилителей напряжения. Кроме того, предлагаемая схема, являясь более простой, дает возможность повысить точность измерения и разрушающую способность устройства путем снижения уровня шумов и исключения дрейфа нуля из-за включения разделительных конденсаторов.

Изобретение относится к области автоматизации процессов взвешивания, дозирования и испытания материалов. Устройство содержит тензодатчики, выходы которых подключены ко входам усилителей напряжения. Выходы усилителей функционально связаны со входами измерительных органов. Управляющие входы основных и дополнительных ключей подключены к выходам генератора кодовых импульсов. Цепи питания тензодатчиков через дополнительные замыкающие ключи, число которых равно числу тензодатчиков, подключены к блоку питания. Технический результат - повышение точности измерения и упрощение устройства. 1 ил.

Многоканальное тензометрическое устройство, содержащее по числу контролируемых объектов тензодатчики, выходы которых подключены к входам усилителей напряжения, измерительные органы, входы которых функционально связаны с выходами усилителей напряжения, блок питания, основные ключи, отличающееся тем, что оно снабжено по числу тензодатчиков дополнительными замыкающими ключами, через которые цепи питания тензодатчиков подключены к блоку питания, генератором кодовых импульсов, элементом ИЛИ, входы которого через вновь введенные конденсаторы соединены с выходами усилителей напряжения, а выход подсоединен ко входу вновь введенного преобразователя напряжения в ток, выход которого через основные замыкающие ключи соединен с измерительными органами, при этом управляющие входы основных и дополнительных ключей подключены к выходу генератора кодовых импульсов.