Тензометрическое устройство Советский патент 1988 года по МПК G01B7/16 

4

О

00

ГчЭ

О 00

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению деформаций.

Цель изобретения - новышение точнос- :ти за счет исключения погрешности от из- менения напряжения на конденсаторах. На фиг. 1 приведена структурная схема тензометрического устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Тензометрическое устройство содержит последовательно соединенные источник 1 питания, тензомост 2, первый ключ 3 и первый интегратор 4, состоящий из усилителя 5 и параллельно подключенных к нему перекидных ключей 6 и 7 и конденсатора 8, последовательно соединенные второй ключ 9 и второй интегратор 10, состоящий из усилителя 11 и параллельно подключенных к нему (Перекидных ключей 12 и 13 и конденсатора : 14,последовательно соединенные третий ключ 15, первый блок 16 выборки-хранения, i четвертый ключ 17 и аналого-цифровой пре- i образователь (АЦП) 18, второй блок 19 вы- j борки-хранения, вход которого соединен с I вторым выходом третьего ключа 15, а вы- : ход - с вторым входом четвертого ключа 17, ;последовательно соединенные пятый ключ : 20, третий блок 21 выборки-хранения и шестой ключ 22, выход которого соединен с вто- ; рЫм входом АЦП 18, четвертый блок 23 выборки-хранения, вход которого соединен с вторым выходом пятого ключа 20, а выход - с вторым входом шестого ключа 22, блок 24 управления, первый выход которого соединен с вторыми входами первого 3 и второго 9 ключей, второй выход соединен с вторыми входами первого 4 и второго 10 интеграторов, третий выход соединен с третьим входом АЦП 18,четвертый выход соединен с входом источника 1 питания, а пятый выход - с вторыми входами третьего 15. и пятого 20 ключей и с третьими входами четвертого 17 и шестого 22 ключей, первый вход второго ключа соединен с входом тензомоста 2, выход первого интегратора 4 соединен с входом третьего ключа 15, а выход второго интегратора 10 - с входом пятого ключа 20.

Устройство работает следующим образом 45 тый выход соединен с входом источника пиВ период времени t. - tj от источника 1 питания на вход тензомоста 2 поступает первый полупериод питающего напряжения (фиг. 2а), ключи 6 и 7, коммутирующие конденсатор 8, ключи 12 и 13, коммутирующие конденсатор 14, ключи 15, 20, 17 и 22, коммутирующие входы и выходы блоков 16, 19, 21 и 23 выборки-хранения, устанавливаются в нормально замкнутые состояния по сигналу блока 24 управления.

В период времени замыкаются ключи 3 и 9 (фиг. 26), соединяя выход тензомоста 2 с первым интегратором 4 и вход тензомоста 2 с вторым интегратором 10.

танин, вход первого ключа соединен с выходом тензомоста, а вход второго ключа соединен с входо.м тензомоста, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения погрешности от изменения 50 напряжения на конденсаторах, оно снабжено четырьмя блоками выборки-хранения, третьим, четвертым, пятым и шестым ключами, входы первого и второго блоков выборки хранения соединены соответственно с первым и вторым выходами третьего ключа, вход которого соединен с выходом первого интегратора, выходы первого и второго блоков выборки-хранения соответственно сое55

5

0

В этот период одновременно интегрируются выходной сигнал тензомоста 2 интегратором 4 (фиг. 2г) и напряжение питания тензомоста 2 - интегратором 10 (фиг. 2д).

В момент времени t, блок 24 управления изменяет полярность напряжения источника 1 питания, размыкает ключи 3 и 9 и переключает ключи 6, 7, 12 и 13 в нормально разом- кнутое состояние. Приод времени tj-t интеграторы 4 и 10 работают в режиме запоминания для исключения влияния переходных процессов в цепи питания тензомоста 2 на результат измерения.

В период времени протекает процесс, аналогичный процессу в период времени ti-tj.

Весь период времени -ty блоки 16 и 21 выборки-хранения работают в режиме выборки (фиг. 2е), а блоки 19 и 23 выборки- хранения - в режиме хранения (фиг. 2ж).

В момент времени t; начинается следующий цикл измерения, аналогичный циклу, начавшемуся в момент времени t.,, за исключением состояния ключей 15, 20, 17 и 22, которые переключаются в нормально разомкнутое состояние, блоки 16 и 21 выборки- 5 хранения работают в режиме хранения, а блоки 19 и 23 - в режиме выборки.

АЦП 18 в период времени t.,-t обрабатывает уровни, хранящиеся в блоках 19 и 23 выборки-хранения, а в период времени ts0

5

0

tg - уровни, хранящиеся в блоках 16 и 21 выборки-хранения (фиг. 2е).

Формула изобретения

Тензометрическое устройство, содержащее тензомост, источник питания, соединенный с входом тензомоста, последовате тьно соединенные первый ключ и первый интегратор, второй ключ и второй интегратор, аналого-цифровой преобразователь и блок управления, первый вы.код которого соединен с вторыми входами первого и второго ключей, второй выход соединен с вторыми входами первого и второго интеграторов, третий выход соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, а четвер5 тый выход соединен с входом источника питанин, вход первого ключа соединен с выходом тензомоста, а вход второго ключа соединен с входо.м тензомоста, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения погрешности от изменения 0 напряжения на конденсаторах, оно снабжено четырьмя блоками выборки-хранения, третьим, четвертым, пятым и шестым ключами, входы первого и второго блоков выборки хранения соединены соответственно с первым и вторым выходами третьего ключа, вход которого соединен с выходом первого интегратора, выходы первого и второго блоков выборки-хранения соответственно сое5

динены с первым и вторым входами четвертого ключа, выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, входы третьего и четвертого блоков выборки-хранения соединены соответственно с первым и вторым выходами пятого ключа, выход которого соединен с выходом второго интегратора, выходы третьего и четвертого блоков выборки-хранения соответственно соединены с первым и вторым входами шестого ключа, выход которого соединен с третьим входом аналого-цифрового преобразователя, а пятый выход блока управления соединен с вторыми входами третьего и пятого ключей и с третьими входами четвертого и шестого ключей.

Изобретение относится к измеритать- ной технике, а именно к измерению деформаций. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения погрешности от изменения напряжения на конденсаторах 8, 14. От источника 1 питания на вход тензомоста 2 поступает питаюш.ее напряжение, ключи 6, 7, 12, 13, 15, 20, 17, 22 устанавливаются в нормально замкнутые состояния по сигналу блока 24 управления. В следуюихий период времени замьп аются ключи 3, 9, интегратором 4 г.нтегрпруется выходной сигнал тензомоста 2, а интегратором 10 - напряжение питания тензомоста. 2. По команде блока 24 управления размыкаются ключи 3, 9. а ключи 6; 7, 12, 13 переключаются в нормально разомкнутое состояние. Блоки 16, 21 выборки-хранения р;;- ботают в режиме выборки, а блоки 19, 23 выборки-хранения - в режиме храпения. Следуюший пикл измерения аналогичен пре- дыдушему, но ключи 15, 20, 17, 22 переключаются в нормально разомкнутое состоян1;е. блоки 16, 21 выборки-хранения работают в режиме хранения, а блоки 19. 23 выборки- хранения - в режиме выборки .А.ЦГ1 18 обрабатывает уровни, хранящиеся в блоках 19, 23 и 16, 21 выборки-хранения. 2 ил.

а

Составитель Е. Щелина

Редактор М. БланарТехред И. ВересКорректор Л. Тяско

Заказ 3295/40Тираж 680Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская иаб.. д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

ts

tj

8

tff

Ч

8

Фиг. 2