Преобразователь сигналов тензорезисторных датчиков Советский патент 1985 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения статической и динамической составляющих сигнала тензорезисторного датчика при испытании материалов и конструкций на прочность.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг. 1 изображена функциональная схема преобразователя сигналов тензорезисторньпс датчиков, собранных по мостовой схеме; на фиг 2 и 3 - функциональные схемы модулятора сопротивления.

Преобразователь сигналов тензорезисторных датчиков содержит последовательно соединенные генератор 1, усилитель 2 мощности и инвертор 3, тензорезисторный датчик 4, подключенный к входу и выходу инвертора 3 последовательно соединенные дифференциальньй усилитель 5, входы которого подключены к соответствующим выходам тензорезисторного датчика, первый фазовый детектор 6, вторым входом подключенньй к выходу усилителя 2 мощности, и полосовой фильтр 7, последовательно соединенные ключ 8, подключенный к тензорезисторному датчику 4, и модулятор 9 сопротивления, последовательно соединенные второй фазовый детектор 10 второй вход которого подключен к выходу модулятора 9 сопротивления, и фильтр 11 нижних частот.

Модулятор 9 сопротивления имеет два варианта выполнения. По первому варианту он содержит последовательно соединенные задающий генератор 12 и мостовой нелинейный делитель 13, три образцовых резистора 14 - 1 подключенные к выходам мостового нелине.йного делителя 13 (фиг. 2). По второму варинту выполнения модулятор 9 сопротивления содержит последовательно соединенные задающий генератор 17, счетчик 18, запоминающее устройство 19 и цифроаналоговый преобразователь 20 (фиг.З).

Преобразователь сигналов тензорезисторных датчиков работает следующим образом.

Перед проведением процесса измерения,когда на тензорезисторном датчике отсутствует нагрузка, модулятор 9 сопротивления подключается ключом 8 к тензорезисторному

96679 2

датчику 4 и производится поверка преобразователя.

Для имитации динамического.процесса синусоидальной формы модулятор 9 сопротивления содержит задающий генератор 12 синусоидальной формы, мостовой нелинейный делитель 13 напряжения и три образцовых резистора 14 - 16 (фиг. 2). Положительная

to полуволна задающего генератора 12. открывает одну пару диодов, изменяя по синусоидальному закону сопротивление между точками б и в, а отрицательуая полуволна задающего гене)5 ратора 12 открывает другую пару диодов, изменяя по синусоидальному закону сопротивление между точками а и б.

Второй вариант вьтолнения модулятора 9 сопротивления позволяет имитировать динамический процесс любой формы (фиг. 3).

Выходным сигналом задающего генератора 17 является последовательность импульсов, поступающих на счетчик 18, линей«ый код которого определяется программой, заложенной в запоминающем устройстве 19, и частотой задающего генератора 17 и уп,- равляет цифроаналоговым преобразователем 20, выходы которого соединены через ключ 8 с одним из плеч тензорезисторного датчика 4.

Так для имитации сигнала по 35 синусоидальному закону, запоминающее устройство 19 представляет собой узел, преобразующий линейный код восьмиразрядного счетчика в синусоидальный код с помощью заложенной в

нем программы.

Цифроаналоговьй преобразователь 20 преобразует синусоидальный код в изменение сопротивления по синусоидальному закону, подключаемое к тензорезисторному датчику 4 ключом 8.

Для выделения сигнала (Ив, ) , имитированного модулятором 9 сопротивления, используется второй фазовый детектор 10 и фильтр 11 нижних частот.

При проведении процесса измерения модулятор 9 сопротивления отключается от тензорезисторного датчика ключом 8.

Генератор 1 через усилитель 2 мощности и инвертор 3 подает проти, вофазные. напряжения на тензопечигТОРНЫЙ датчик А. Сигнал с тензорезисторного датчика 4 усиливается Дифференциальнь. усилителем да1196679 . 4 ,, о1 преобразуется первым фаIZTr полосовь.м постоянная сое.

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНА.ЛОВ ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫХ ДАТЧИКОВ, со- ; держащий последовательно соединенные генератор, усилитель мощности и инвертор, тензорезисторный датчик, подключенный к инвертору, последовательно соединенные дифференциальный усилитель, входыкоторого подключены к соответствукицимВыходам тензорезисторного датчика, первый фазовый детектор, вторым входом подключенный к выходу усилителя мощности, и полосовой фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен последовательно соединенными ключом и модулятором сопротивления, последовательно соединенными вторым фазовым детектором, второй вход которого подключен к выходу модулятора сопротивления, и фильтром нижних частот, первый и второй входы ключа подключены к соответствующим входай тензорезисторного датчика, а третий вход - к выходам тензорезисторного датчика. 2.Преобразователь по п. 1, о т личающийся тем, что Модулятор сопротивления выполнен в виде л последовательно соединенных задающего генератора и мостового нелинейного делителя, трех образцовых резисторов, подключенных соответственS но к выходам мостового нелинейного делителя. 3.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что моду;о Од 0д Ф лятор сопротивления выполнен в виде последовательно соединенных задающего генератора, счетчика, запоминающего устройства и цифроаналогового преобразователя.

КЮ

17