Устройство для измерения динамических деформаций Советский патент 1983 года по МПК G01B7/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамических деформаций.

По основному авт. св. № 96859 -известно устройство для измерения динамических .деформаций содержащее измерительные каналы, каждый которых выполнен в виде последовательно соединенных источников тока, подключенных к источнику питания буферного резистора и усилителя, а также генератор градуировочного напряжения, переключатель и разделительный трансформатор. Каждый из источников тока содержит операционный усилитель, выход которого связан с входом эмиттерного повторителя выполненного на биполярном транзисторе и транзисторе, включенном в эмиттерную цепь транзистора. Выход эмиттерного повторителя соединен с инвертирующим входом усилитеДЕФОРМАЦИЙ

ЛЯ. Неинвертирующие входы усилителей связаны через вторичную обмотку разделительного трансформатора с одной из клемм общего для источников тока опорного элемента, другая клемма опорного элемента соединена с общей шиной устройства, а первичная обмотка разделительного трансформатора через переключатель соединена с генератором градуировочного

10 напряжения. Ток питания тензорезистора устанавливается выбором постоям-. ного напряжения опорного элемента. Каждый источник тока снабжен добавочным транзистором, токозадающим ре15зистором и цепью смещения, образованной полупроводниковым стабили-т роном, подключенным к источнику питания и балластным резистором, подклю20ченным к общей шине , и соединенными между собой и базой добавочного транзистора, эмиттер которого соединен через токозадающий резистор с источНИКОМ питания, а коллектор с тензор зистором. При этом добавочный тран зистор имеет структуру, обратную структуре основного транзистора l Недостатком известного устройств является нестабильность измерений и за невозможности настройки режима работы источников тока, применения регулируемых элементов. Цель изобретения - обеспечение стабильности измерений. Цель достигается тем, что устрой ство для измерения динамических деформаций снабжено дополнительным операционным усилителем, инвертирую щий вход которого подключается к цепи смещения, а выход соединен с базой добавочного транзистора, и фильтром нижних частот, состоящим и подключенного к общей шине конден сатора и резистора, соединенного с последним и неинвертирующим входом дополнительного операционного усилителя, а также с входом усилителя каждого измерительного канала. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит генератор 1 градуировочного напряжения, переключатель 2, разделительный трансформатор 3 и измерительные каналы, каждый из которых содержит последо вательно соединенные буферный резис тор 4, усилитель 5, и источник 6 тока. Каждый из источников 6 тока содержит операционный усилитель 7, св занный с его выходом базой, и включ ный по схеме с общим эмиттером основной транзистор 8, включенный в его эмиттерную цепь тензорезистора 9, эмиттер которого связан с инвертирующим входом усилителя 7, и подключенный к нему через коллектор добавочный транзистор 10, эмиттер которого соединен через токозад ющий резистор 11 с источником пита ния (на чертеже не показан). Кроме того, источник 6 тока содержит дополнительный операционный усилитель 12 и фильтр нижних частот состоящий из резистора 13, подключенного к входу усилителя 5, и конденсатора 14, подключенного к общей шине устройства, которые соединены между собой и неинвертирующим вхо дом дополнительного операц юнного усилителя 12. Инвертирующий вход уси лителя 12 подключен к цепи смещения в точке соединения образующих ее полупроводникового стабилитрона 15, подключенного к общей шине устройства, и балластного резистора 1б, подключенного к источнику питания, а выход усилителя 12 соединен с базой добавочного транзистора 10, Инвертирующие входы усилителей 7 источников 6 тока связаны через вторичную обмотку разделительного трансформатора 3 с одной из клемм общего опорного элемента 17,другая клемма которого соединена с общей шиной устройства, а первичная обмотка разделительного трансформатора 3 через переключатель 2 соединена с генератором 1 градуировочного напряжения. Устройство работает следующим образом. Перед измерениями проводится градуировка всех измерительных каналов. Для этого градуировочное напряжение Uf от генератора 1 градуировочного напряжения подается через переключатель 2 и разделительный трансформатор 3 на неинвертирующие входы операционных усилителей 7 источников 6 тока. В результате на выходе усилителя 5 появляется переменное напряжение , После проведения градуировки генератор 1 градуировочного напряжения с помощью переключателя 2 отключается и начинается рабочий процесс измерения динамических деформаций. При этом на в«ходе усилителя 5 появляется сигнал иамерительной информации Ugjj. Необходимое значение градуировочнсго напряжения U. , которое устанавливается при градуировке на выходе генератора 1, рассчитывается по известным соотношениям f определяется для данного устройства уменьшение разме- ; ра чувствительности с учетом изменения сопротивления тензорезисторов mavТаким образом, данное устр(5йство для измерения динамических деформаций по сравнению с известным облада-. ет при прочих равных условиях более высокой (почти в 2Ц раза большей) равной максимальной на нижней и в 1,2 раза меньшей на верхней границе диапазона изменения сопротивления тензорезисторов - чувствительностью измерительных каналов, что

позволяет обеспечить стабильность измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения динамических деформаций по авт. св. f ЭбвБЭ, отличающееся тем, что, с целью обеспечения стабиль« ности измерений, оно снабжено дополнительным операционным усилителем, инвертирующий вход которого подключен к цепи смещения, а выход соединен с базой добавочного транзистора и фильтром нижних частот, состоящим из подключенного к общей шине конденсатора и резистора, соединенного с последним и неинвертирующим входом дополнительного операционного усилителя, а также с входом усилителя каждого измерительного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР NT 96859, кл. G 01 В 7/16, 1981.

Гл.

п