Устройство для измерения деформаций Советский патент 1991 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к электроизмерительной технике, и может найти применение при измерении механических нагрузок на различные конструкции, например в машиностроении при исследовании ресурса конструкций.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство состоит из тензомоста 1, выход которого через первый переключатель 2 с заземленным вторым входом Ь, первый вход демодулятора 3 и первые входы первого 4 и второго 5 нуль-органов подключен к входам реверсивного счетчика 6, выходы которого связаны с цифровыми входами циф- роаналогового преобразователя 7, аналоговый выход которого подключен к вторым входам нуль-органов 4, 5, и вход эталонного напряжения соединен через выпрямитель 8 с вторым входом демодулятора 3 и вторым выходом генератора 9 несущей частоты, первый выход которого соединен с входом тензомоста 1, блока 10 управления, выход которого соединен с входом управления первого переключателя 2 и второго переключателя 11, второй вход b которого заземлен, и выход связан с входом установки в исходное состояние реверсивного счетчика 12, выходами связанного с входами цифрового индикатора 13 и входами подключенного к выходам нуль-органов 4 и 5.

Устройство работает,следующим образом.

При воздействии измеряемой деформации датчики тензомоста 1 измеряют свое сопротивление, вследствие чего происходит разбаланс тензомоста 1 и на его выходе появляется напряжение несущей частоты, модулированное напряжением деформации. Это напряжение поступает через первый переключатель 2, находящийся в

О vj Ю

СО

положении а, на демодулятор 3, в котором происходит выделение модулирующего сигнала, который пропорционален измеряемой деформации, на первые входы нуль-органов 4 и 5.

Пороги срабатывания нуль-органов 4 и 5 отличаются на один уровень квантования. Если напряжение с выхода демодулятора 3 увеличивается и достигает порога срабатывания нуль-органа 4, то он срабатывается и выдает импульс, который поступает на вход сложения реверсивного счетчика 6 и увеличивает на единицу записанное в нем число. Увеличение на единицу числа в реверсивном счетчике 6 приводит к увеличению на уровень квантования выходного напряжения цифроаналогового преобразователя 7, подаваемого на вторые входы нуль-органов 4 и 5. Если же напряжение с выхода демодулятора 3 уменьшается и достигает порога срабатывания нуль-органа 5, то он срабатывает и выдает импульс, который поступает на вход вычитания реверсивного счетчика 6 и уменьшает на единицу записанное в нем число. Уменьшение на единицу числа в реверсивном счетчике б приводит к уменьшению на уровень квантования выходного напряжения цифроаналогового преобразователя 7.

Таким образом, текущее значение кода в первом реверсивном счетчике 6 в каждый момент времени оказывается пропорциональным измеряемой деформации.

Так как входы второго реверсивного счетчика 12 подключены к входам первого реверсивного счетчика 6, то он дублирует значение кодов, которое индуцируется цифровым индикатором 13.

В процессе измерения через определенные промежутки времени, задаваемые блоком 10 управления, переключатели 2 и 11 устанавливают в положение Ь. Вход демодулятора 3 оказывается связанным с эем- лей, второй реверсивный счетчик 12 устанавливается в исходное состояние. При этом производится измерение напряжения дрейфа нуля измерительного канала, которое запоминается в первом реверсивном счетчике 6. После этого переключатели 2 и 11 снова переводятся в положение а, а кодированное значение напряжения дрейфа нуля остается в первом реверсивном счетчике 6, а во втором реверсивном счетчике остается исходное состояние. При дальнейшей работе во втором реверсивном счетчике будет регистрироваться код, значение которого будет отличаться на значение кода, равное значению напряжения дрейфа нуля.

Благодаря этому в предлагаемом устройстве обеспечивается высокая точность

измерения, так как полностью исключается аддитивная погрешность, обусловленная дрейфом нуля измерительного канала. Причем это достигается более простыми и надежными средствами.

Предлагаемое устройстро обеспечивает упрощение конструкции за счет применения второго реверсивного счетчика (по сложности конструкции он равен регистру). Это позволяет исключить сумматор и упростить цифровой индикатор, так как введенный реверсивный счетчик можно выбрать работающим в двоично-десятичном коде, что исключает в цифровом индикаторе преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный. Исключается цифровой сумматор, который требует еще и определенной дополнительной схемы управления для выполнения операции суммирования. Формула изобретения

Устройство для измерения деформаций, содержащее последовательно соединенные генератор, тензомост, первый переключатель демодулятор и первый и второй нуль-органы, первый реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, выпрямитель, индикатор и блок управления, выход блока управления соединен с первым переключателем, второй вход которого заземлен, выход демодулятора соединен с

первым входом второго нуль-органа, второй вход которого, как и второй вход первого нуль-органа, соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, второй выход генератора соединен с вторым входом

демодулятора и входом выпрямителя, выход которого соединен с первым входом цифро- аналогового преобразователя, другие входы которого соединены с выходами первого реверсивного счетчика, первый вход которого соединен с выходом первого нуль-органа, а второй - с выходом второго нуль-органа, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено вторым реверсивным счетчиком и вторым переключателем, первый вход которого соединен с блоком управления, а второй заземлен, выход связан с первым входом второго реверсивного счетчика, выход которого связан с индикатором, а второй и третий входы второго реверсивного счетчика связаны с выходом соответственно первого и второго нуль-органов.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может найти применение при измерении механических нагрузок на различные конструкции, например в машиностроении при исследовании ресурса конструкций. Цель изобретения - повышение надежности. Сущность изобретения заключается в том, что в устройство для измерения деформаций, содержащее тензо- мост 1, первый переключатель 2, демодулятор 3, нуль-органы 4,5, реверсивный счетчик 6, цифроаналоговый преобразователь 7, выпрямитель 8, генератор 9 несущей частоты, блок 10 управления, цифровой индикатор 13, введены второй переключатель 11 и второй реверсивный счетчик 12. 1 ил.