Цифровое тензометрическое измерительное устройство Советский патент 1976 года по МПК G01B7/16 

1

Изобретение относится к области электрических измерений неэлектрических величин и может быть использовано при измерении деформации с помощью тензорезисторов.

Известны цифровые тензометрические измерительные устройства, содержащие электрический мост с тензорезистором в одном из плеч, нуль-орган, устройство управления, двоичный счетчик с возможностью установки кода, управляемый этим счетчиком уравновешивающий элемент, генератор тактовых импульсов, десятичный счетчик и блок совпадения, выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, а входы - с выходами устройства управления, генератора тактовых импульсов и блока сборки, входы которого соединены с выходами двоичного счетчика, источник питания.

Недостатком известных устройств является отсутствие возможности автоматического учета коэффициента тензочувствительности используемых тензорезисторов, в результате чего сужаются функциональные возможности устройства.

С целью автоматического учета коэффициента тензочувствительности используемых тензорезисторов в предлагаемое устройство введены дополнительный блок совпадения, блок заде|ржки, включенный между выходом генератора тактовых импульсов и одним из входов

дополнительного блока совпадения, дешифратор, переключатель коэффициента тензочувствительности и инвертор, причем выходы младших разрядов двоичного счетчика соединены со входами дешифратора, выходы которого соединены со счетным входом десятичного счетчика через блоки сборки, переключатель коэффициента тензочувствительности, инвертор и дополнительный блок совпадения, один из входов которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Электрический мост устройства образован сопротивлениями и тензорезистором 4. В измерительную диагональ моста включен нуль-орган 5, питание моста осуществляется от источника 6. Разрядный ключ 7 и разрядные сопротивления 8 служат для уравновешивания моста. Управление разрядными ключами выполняется Т|риггерами двоичного л-разрядного счетчика 9, который управляется блоком 10 управления. Перевод результатов измерений из двоичной формы в десятичную выполняется десятичным счетчиком 11, генератором 12 тактовых импульсов, блоком 13 сборки и блоком 14 совпадения. Для автоматического учета коэффициента тензочувствительности

служат дешифратор 15, блоки 16-18 сборки.

переключатель 19, инвертор 20, блок 21 задержки и блоки 22 и 23 совпадения.

Устройство работает следующим образом.

Управляющий потенциал «Пуск поступает на вход блока 10 управления, который устанавливает в состояние «О все триггеры счетчиков 9 и II и триггер старщего разряда двоичного счетчика 9 в состояние «1, при этом сигнал с выхода этого триггера поступает «а управляющий вход ключа 7, который подключает сопротивление 8 старшего разряда параллельно сопротивлению I моста. В зависимости от знака разбаланса моста, определяемого нуль-органом 5, блок управления или сбрасывает триггер старшего разряда счетчика 9 в состояние «О, или оставляет в состоянии «I. Аналогично этому производится уравновешивание через п тактов измерительного моста по Д|ругим разрядам счетчика 9, а результат измерения фиксируется в счетчике 9 в виде двоичного кода некоторого числа.

Переключатель 19 устанавливается в положение 194 и 198, при этом сигналы с выходов блоков 16, 17 сборки и дешифратора 15 не поступают на вход Инвертора 20 и на вход блока 23 совпадения, а следовательно, он закрыт, а блок 22 совпадения открыт по входу, соединенному с выходом инвертора 20. Блок 10 управления вырабатывает управляющий потенциал «Запуск, открывающий блоки 14 и 22 совпадения, при этом тактовые импульсы с выхода генератора 12 через блок 14 совпадения начинают поступать на счетный вход счетчика 9, работающего на вычитание, и через блок 22 совпадения и блок 18 сборки - на счетный вход десятичного счетчика 11, работающего на сложение, в результате этого после прохождения каждого тактового импульса через блоки 14 л 22 совпадения содержимое двоичного счетчика 9 уменьшается на «1, а содержимое десятичного счетчика 11 увеличится на «I. При прохождении через блоки 14 и 22 совпадения Л -тактовых импульсов в счетчике 11 формируется двоично-десятичный код числа, т. е. результат измерения преобразовывается в десятичную форму без учета поправки на отклонение коэффициента тензочувствительности.

Таким же образом можно проследить работу устройства, когда переключатель 19 находится в других положениях и происходит учет поправки на отклонение коэффициента тензочувствительности.

Переключатель 19 устанавливается в положение 19s, при этом в счетчике II формируется двоично-десятичный код числа с округлением до ближайшего целого числа, т. е. результат измерения уменьшается на 1/32. Аналогично этому выполняется пе1ревод результатов измерений в десятичную форму при установке переключателя 19 в положения 19б и 197, «о в счетчике 11 формируется двоичнодесятичный код числа Л -2N/32 при нахождении переключателя 19 в положении 19б и - в положении 19.

Переключатель 19 находится в положении 19з, при этом в счетчике И формируется двоично-десятичный код числа jV-f-JV/32. Аналогично этому выполняется перевод результатов измерений в десятичную форму при установке переключателя 19 в положении 19i, 192. При нахождении пе1реключателя 19 в положении

192 в счетчике 11 формируется двоично-десятичный код числа N+2NI32 и N-i-3N/32 - в положении I9i.

Формула изобретения

Цифровое тензометрическое измерительное устройство, содержащее электрический мост с тензорезистором в одном из плеч, нуль-орган, устройство управления, двоичный счетчик, управляемый этим счетчиком уравновещивающий элемент, генератор тактовых импульсов, десятичный счетчик и блок совпадения, выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, а входы - с выходами устройства управления, генератора тактовых импульсов и блока сборки, входы которого соединены с выходами двоичного счетчика, источник питания, отличающееся тем, что, с целью автоматического учета коэффициента тензочувствительности используемых тензорезисторов, в него введены дополнительный блок совпадения, блок задержки, включенный между выходом генератора тактовых импульсов и одним из блоков дополнительного совпадения, дешифратор, переключатель коэффициента

тензочувствительности и инвертор, причем выходы младших разрядов двоичного счетчика соединены со входами дешифратора, выходы которого соединены со счетным входом десятичного счетчика через блоки сборки, переключатель коэффициента тензочувствительности, инвертор и дополнительный блок совпадения, один из входов которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов.