Тензометрическое устройство Советский патент 1991 года по МПК G01B7/16 

1

(21)2419905/28

(22)11.11.76

(46) 30.06.91. Бюл. Ns 24

(72)В.Л.Бушланов

(53)531.781.2(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 352123,кл. G 01 В 19/18. 1970.

Авторское свидетельство СССР Ms 521454, кл. G 01 В 7/16, 1974.

(54)ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

(57)Изобретение относится к тензометриче- ским системам измерения механических параметров и может быть использовано для измерения этих параметров, в частности деформации, в условиях воздействия переменных температур при наличии двухпроводной линии связи. Цель изобретения - повышение точности в условиях воздействия переменных температур. Это достигается компенсацией температурной составляющей сигнала активного тензоре- зистора за счет вычитания из этого сигнала температурной составляющей сигнала идентичного первому компенсационного тензо- резистора, введенного в устройство и предназначенного для восприятия деформации противоположного знака. Компенсационный тензорезистор соединен одним выводом со свободным выводом одного из двух последовательно соединенных диодов, а другим выводом - с выводом активного тензорезистора, соединенным с одной из шин двухпроводной линии связи. Генератор переменного тока выполнен в виде стабилизированного источника переменного тока с большим внутренним сопротивлением, а блок обработки аналогового сигнала - в виде измерителя алгебраической разности амплитуд положительной и отрицательной полуволн. Шины двухпроводной линии связи соединены соответственно с одной стороны с общей точкой обоих диодов и общей точкой тензорезисторов, а с другой стороны - с параллельно включенными шинами генератора и входа блока обработки. При работе устройства температурные приращения сопротивления тензорезисторов взаимно компенсируются, а выходной сигнал с блока обработки несет информацию об измеряемом параметре. Устройство позволяет повысить точность измерения датчиков, соединяемых с аппаратурой двухпроводной линией связи. 1 ил.

СЬ

ел ю о ю VJ

Изобретение относится к тензометри- ческим системам измерения механических параметров и может быть использовано для измерения этих параметров в условиях воздействия переменных температур при наличии двухпроводной линии связи.

Цель изобретения - повышение точности в условиях воздействия переменных температур.

Цель достигается компенсацией температурной составляющей сигнала активного тензорезистора за счет вычитания из этого сигнала температурной составляющей сигнала идентичного первому компенсационного тензорезистора, введенного в устройство и предназначенного для восприятия деформации противоположного знака, для чего последний соединен одним выводом со свободным выводом одного из

двух последовательно соединенных диодов, а другим выводом - с выводом активного тензорезистора, соединенным с одной из шин двухпроводной линии связи, генератор переменного тока выполнен в виде стабилизированного источника переменного тока с большим внутренним сопротивлением, а блок обработки аналогового сигнала - в виде измерителя алгебраической разности амплитуд положительной и отрицательной полуволн выходного сигнала.

На чертеже представлена схема предлагаемого тензометрического устройства,

Тензометрическое устройство содержит генератор 1 переменного тока, выпол- ненный в виде стабилизировенно о источника переменного тока с большим внутренним сопротивлением, блок 2 обработки аналогового сигнала, выполненный в виде измерителя алгебраической разности амплитуд положительной и отрицательной полуволн выходного сигнала, два последовательно соединенных диода 3 и 4, активный тензорезистор 5 и компенсационный тензорезистор 6, предназначенный для восприятия деформации противоположного знака по отношению к деформации, воспринимаемой активным тензорезистором Б, и двухпроводную линию 7 связи с шинами 8 и 9, Свободные выводы диодов 3 и А соединены соответственно с первыми выводами активного и компенсационного тензррезисторов 5 и 6. Вторые выводы ген - зорезисторов 5 и 6 соединены между собой. Шины 8 и 9 двухпроводной линии связи 7 с 1 одной стороны линии 7 соединены соответ- ;ственно с общими точками диодов 3 и 4 и тензорезисторов 5 и 6, а с другой стороны - с шинами генератора 1 переменного тока и входа блока 2 обработки аналогового сигнала.

Тензометрическое устройство работает следующим образом.

На исследуемом объекте закрепляют активный и компенсационный тензорези- сторы 5 и 6 так, чтобы они воспринимали одинаковые по величине деформации противоположных знаков, подобно тому как это делается при включении тензорезисторов в смежные плечи моста. При подаче переменного тока от генератора 1 на линию связи 7 на ее шинах 8 и 9 появляется напряжение положительной и отрицательной полуволн, пропорциональное соответственно падению напряжения на активном теизорезисторе 5 и компенсационном тензорезисторе 6. Блок 2

аналоговой обработки выделяет максимальные по амплитуде значения сигнала в каждой полуволне и вычисляет их алгебраическую разность, несущую информацию об

измеряемой деформации объекта. Падения напряжения, вызванные на каждом из тензорезисторов 5 и 6 температурным приращением сопротивления, приблизительно равны друг другу, и их разность в первом

приближении равна нулю. Это повышает точность измерения за счет исключения температурной составляющей погрешности датчика, включающего тензорезисторы 5 и б и диоды 3 и 4 и соединенного с аппаратурой 1 и 2 двухпроводной линией 7 связи. Устройство позволяет повысить точность измерения также в случае подключения линии 7 связи через вращающиеся контакты,

Формула изобретения Тензометрическое устройство, содержащее генератор переменного тока, блок обработки аналогового сигнала, активный

тензорезистор, два последовательно соединенных диода, свободный вывод одного из которых соединен с одним из выводов активного тензорезистора и двухпроводную линию связи, шины которой соединены соответственно с одной стороны со свободным выводом активного тензорезистора и с общей точкой обоих диодов, а с другой - с одной из шин входа блока обработки аналогового сигнала и с одной из шин генератора

переменного тока, от л ича ющееся тем, что, с целью повышения точности в условиях воздействия переменных температур, оно снабжено идентичным первому компенсационным тензорезистором, преднззначенным для восприятия деформации противоположного знака, один вывод которого соединен-со свободным выводом второго диода, а другой с выводом активного тензорезистора, соединенным с шиной

двухпроводной линии связи, генератор переменного тока выполнен в виде стабилизированного щеточника переменного тока с большим внутренним сопротивлением, блок обработки аналогового сигнала выполнен в виде измерителя алгебраической разности амплитуд положительной и отрицательной полуволн выходного сигнала, а вторые шины генератора переменного тока и входа блока обработки аналогового сигнала соединены соответственно с первыми шинами блока обработки и генератора.