Тензометрическое устройство с автоматической установкой нуля Советский патент 1974 года по МПК G01R17/10 G01R1/22 

1

Изобретение относится к измерительной технике.

Известные тензометрические устойства с автоматической установкой нуля тензометрических мостов, 5 содержащие два плеча тензомоста, зашунтированные регулируемыми резисторами, ползунки которых пере- мещаются от реверсивных электродвигателей через соответствующие ю механические редукторы, а электродвигатель управляется нуль-органом, подключенным к выходам тензомоста, обладают недостаточным быстродействием процесса установки ну- is ля.

Для увеличения быстродействия процесса установки нуля предлагаемое устройство снабжено на выходе линейного усилителя в цепи об- 20 ратной связи дополнительной ветвью, состоящей из последовательно соединенных инвертора, управляемого по времени ключа и резистора, включенной между выходом компенсирующего

увилителя и управляющим электродом

дополнительного электрохимического резистора, а управляющий вход данного ключа соединен с выходом времязадающего блока.

На чертеже приведено описываемое устройство, содерксащее тензометрический мост I, соединенный с усилителем 2 и с выходными клеммами 3, дополнительный компенсирующий усилитель , ключ 5, вреыизадающий блок 6, мостовую схему 7 переменного тока усилитель с. фазочувствительный демодулятор 9, фильтр 10 нижних частот, резисторный делитель II, генератор 12. переменного тока.

Мостовая схема 7 выполнена на вторичной обмотке 13 трансформатора 14, электрохимическом управляемом резисторе 15 и электрохимическом управляемом резисторе 16,

Измерительный мост I образован тензодатчиками 17, резисторами 18, Питающая диагональ моста подключена к источнику 19 постоянного напряке|ния.

Фильтр 10 состоит из резистора 0 и конденсатора 21, Делитель П апряжения выполнен на резисторах 2, 23 и имеет большой коэффициент слабления сигнала и низкое выходое сопротивление по сравнению с опротивлением резистора 18.

Измерительная диагональ моста соединена с дифференциальным вхоом усилителя 2. Выход усилителя 2 оединен с управляющими входами

электрохимических резисторов 15 и 16 через дополнительный усилитель 4. ключ 5, резисторы 24, 25 и ключ 2ь. Первичная обмотка трансформатора 14 соединена с выходом генеоатора 12, а выходная обмотка трансформатора с управляющим входом демодулятора 9, Тензомост I содержит также инвертор 27.

Мост Т и усилитель 2 образуют прямой тракт измерительного канала. Звенья 4-5-24-27-26 -7-8-9- 10 -II составляют цепь общей отрицательной обратной связи измерительного канала.

При замыкании ключей 5 и 26 сигнал разбаланса моста I, усиленный усилителями 2 и 4, поступает на электроды управления электрохимических резисторов 15 и 16. Под действием этого управляющего воздействия происходит изменение сопротивления электрохимических резисторов, и мост 7 разбалансируется. Его выходное напряжение переменного тока усиливается усилителем 8 и демодулируется фазочувствительным демодулятором 9. Отфильтрованный сигнал обратной связи, ослабленный дежтелем II, через резистор 18 моста I поступает на вход усилителя I, уменьшая первичный разбаланс на его дифференциальном входе.

Приращение сопротивления электрохимического резисто ра, а следовательно, и сигнал обратной связи определяются интегралом тока, протекающего по входной цепи электрохимического резистора за время с момента замыкания ключа, С течением времени разность напряжений на дифференциальном входе усилителя стремится к нулю, и соответствеино этому выходное напряжение усилителя 4 приближается к нулевому уровню.

При поступлении управляющего

сигнала длитеАнйбтью. от нескольких секунд до десятков минут с вреМЕзадающего блока 6 ключи 5 и 26 размыкаются, и напряжение на выходе

5 цепи обратной связи запоминается, а тензоизмерительное устройство переходит в режим измерения физи- ческой величины, воздействующей на тензодатчики 17. После окончания

10 измеряемого процесса управлящий сигнал на выходе времязадающего блока 6 уменьшается до нулевого уровня, ключи 5 и 26 замыкаются, и начинается процесс очередной балансировки тензомоста. Одним из достоинств рассмотренной схемы является то, что компенсация разбаланса тензомоста осуществляется интегрированным по времени сигналом, что значительно повышает точность установки нуля по сравнению с вариантом статического регулирования мгновенным значением выходного сигнала усилителя 4« Совмещение аналогового запоминания с интегрированием основано на свойствах электрохимических управляемых элементов, у которых этот процесс представляет единое целое.

30

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Тензометрическое устройство с автоматической установкой нуля,

35 содержащее тензомост постоянного тока и линейный усилитель, охваченные цепью отрицательной обратной связи, включающей в себя компенсирующий усилитель, управляемый

40по времени ключ, резистор, аналоговое запоминающее устройство с основным и дополнительным электрохимическим управляемыми резисторами в смежных плечах мостовой схемы

45переменного тока, и времязадающий блок, отличающееся тем что, с целью увеличения быстродействия процесса установки нуля, оно снабжено на выходе линейного усили50 в цепи обратной связи дополнительной ветвью, состоящей из инвертора, управляемого по времени ключа и резистора, включенной между выходом компенсирующего усили55теля и управляющим электродом дополнительного электрохимического резистора, а управляющий вход данног ключа соединен с выходом времязадающего блока.