БЕСКОНТАКТНОЕ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ Советский патент 1967 года по МПК G01G19/00 

Известны тензометрические устройства для динамических измерений.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что для повышения точности и быстродействия измерений между тензодатчиками и цепью управления автоколшенсатором поразрядного действия включен юмехоустойчивый пеперегрул аюш,ийся нуль-орган. Это свойство нуль-органа достигнуто тем, что он выполнен из усилителей постоянного и переменного тока, связанных между собой конденсатором, кратковременно коммутируемым бесконтактными ключами, выделяющим разность полезного напряжения в конце двух разнополярных полуволн входного сигнала и исключаюш.им влияние постоянных и медленно меняющихся напряжений помехи во входной цепи на работу устройства.

На фиг. 1 изображена упрощенная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы нуль-органа.

Тензодатчики / и измерительный делитель напряжения, выполненный на сопротивлениях 2, которые коммутируются перекидными ключами на транзисторах 5, 4, питаются переменным напряжением прямоугольной формы через трансформатор 5. Каждый перекидной ключ управляется триггером регистра на транзисторах 6, 7. Нижняя шина источника эталонного напряжения (вторичная обмотка

трансформатора 5) подключена к общей точке соединения источников питания 8, 9, относительно которой выходное напряжение триггера знакопеременно.

Поочередное включение и выключение триггеров регистра осуществляется распределителем, выиолнепиом на транзисторе 10 и ферритовом кольце с обмотками 11, 12, 13, 14. Оценка знака сигнала небаланса производится нуль-органом, состоящим из предварительного усилителя постоянного тока, на выходе которого включен конденсатор 15, коммутируемый ключевыми транзисторами 16, 17 на корпус и ключевыми транзисторами 18, 19,

и усилителя переменного тока с трансформаторным выходом на транзисторе 20. Через транзистор 21 могут замыкаться импульсы сброса триггеров регистра при перекомпенсации.

Перед измерением все триггеры регистра сбрасываются в положение «О, при котором ключевые транзисторы 3 запираются отрицательным напряжепием, снимаемым с коллекторов запертых транзисторов 7, ключевые

транзисторы 4 открываются базовым током, замыкающимся от источника 9 через открытые транзисторы 6. Включение первого триггера регистра в «1 производится обмоткой //, при записи «1 в ферритовое кольцо-

открывается, а транзистор 4 закрывается, и компенсирующее напряжение через сопротивление 2 подается иа вход нуль-органа. Разность между компенсирующим и измеряемым напряжением усиливается предварительным усилителем постоянного тока и в конце первого полупериода запоминается конденсатором 15 при кратковременном замыкании ключа на транзисторах 16, 17. На другой полуволне кратковременно замыкается ключ на транзисторах 18, 19, и разность амплитудных значений противоположного знака полезного сигнала подается иа выходной усилитель, поскольку все постоянные и медленно меняющиеся напряжения помехи во входной цепи и предварительном усилителе заметно не изменяют своего предыдущего значения и компенсируются напряжением на конденсаторе 15. В это же время при считывании обмоткой 13 «1 с ферритового кольца транзистор 10 открывается и при перекомпенсации импульсом с обмотки 14 через открытый транзистор 21 первый триггер возвращается в «О, а при кедокомпенсации этот триггер остаиется включенным, так как транзистор 21 в это время будет закрыт. Дальнейщий процесс набора компенсирующего напряжения происходит аналогично.

Благодаря применению кратковременного коммутируемого конденсатора в конце разных полуволн входного сигнала полностью устраняется перегрузка нуль-органа, а также исключается влияние постоянных и медленно меняющихся паразитных напряжений во входной цепи, что обеспечивает высокую точность и скорость теизометрических измepeиий при простоте электрической схемы устройства.

Предмет изобретения

Бесконтактное тензометрическое устройство для динамических измерений, содержащее тензодатчики, питающиеся переменным напряжением прямоугольной формы высокой частоты, и цифровой автокомпенсатор с транзисторными ключами, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и быстродействия измерений, между тензодатчиками и цепью управления автокомпенсатором включен нуль-орган, выполненный в виде усилителей постоянного и переменного тока, связанных между собой коммутируемым конденсатором, выделяющим разность полезного напряжения в конце двух разнополярных полуволн входного сигнала.