Тензометрическое устройство Советский патент 1977 года по МПК G01B7/16 

Выход тензомоста 2 соедииоп с входом ключа 9, выход интегратора --- с влодом нульоргана 3, а выходы блока 4 управления соединены с входом источника I переменного напряжения п управляющими входами перекидных ключей 11 и 12.

Устройство работает следующим образом.

В момент времени /i с источника 1 переменного нанряжения на вход тензомоста 2 поступает первая полуволна напряжения прямоугольной формы. Ключи 11 и 12, коммутирующие емкость 13, устаиавливаются по сигналу блока 4 управления в нормально замкнутое состояние (НЗ).

После того как заканчиваются иереходпые процессы во входных ценях в момент времени /2 замыкается ключ 9, и сигнал с тензомоста 2, состоящий из смеси сигнала с помехами, поступает на вход операционного усилителя 10 интегратора. Начинается интегрирование первой полуволны сигнала тензомоста с помехами и дрейфом нуля операциопного усилителя. Заканчивается интегрирование первой пол)волны в момент /з через время Т/2, равное половине всего времени Т интегрирования входного сигнала. В момент t выключается ключ 9, отсоединяя вход интегратора от выхода тензомоста, ключи 11 и 12 переключаются в нормально разомкнутое состояние (HP), точки подключения емкости 13 меняются местами и напряжение на выходе операционного усилителя 10 меняет знак. В момент tz с выхода источника 1 на вход тензомоста 2 подается вторая полуволна напряжения противоположной полярности. Напряжение сигнала тензомоста меняет знак, а знаки ЭДС помех и дрейфа нуля операционного усилителя сохраняются прежними.

После прекращения переходных процессов во входных цепях в момент t замыкается ключ 9 и продолжается интегрирование сигнала В течение времени Т/2 до момента t. В результате этого сигналы помех и дрейфа нуля усилителя, которые суммировались с напряжением полезного сигнала тензомоста 2 и запоминались на интегрирующей емкости 13 в течение первой половины времени интегрирования (), в течение второй половины времени интегрирования из напряжения, накопленного на емкости 13, вычитаются. Таким образом, напряжение на выходе операционного усилителя 10 в конце времени интегрирования не зависит от значения паразитных ЭДС.

В момент времени t ключ 9 размыкается, вход интегратора отключается от выхода тензомоста 2 и интегратор продолжает работать

в режиме заиоммиапия полученного результата. В момент 5 на нуль-орган 3 с блока 4 управления подается сигнал разрещения. Нульорган открывает вентиль 7 и импульсы генератора 6 тактовых импульсов проходят в счетчик 8, который управляет линейно-декодирующим преобразователем 5. Вырабатываемое преобразователем 5 компенсирующее напряжение подается на второй вход нуль-органа 3 и происходит его сравнение с выходным напряжением индикатора. В момент сравнения t(, сигнал с нуль-органа запирает вентиль и поступление импульсов в счетчик 8 прекращается. На выходе счетчика 8 получается код,

пропорциональный измеренному выходному сигналу тензомоста.

Проведенные испытания подтвердили промыщлениую полезность предлагаемого тензометрического устройства.

Введение в конструкцию устройства интегратора между выходом тензомоста и входом нуль-органа, а также введение ключей, коммутирующих интегрирующую емкость, и применение двухиолярного питания тензомоста

позволяет уменьщить влияние на результат измерения случайных высокочастотных и импульсных помех. Требования к чувствительности нуль-органа ниже по сравнению с известным устройством.

,

Формула изобретения

Тензометрическое устройство, содержащее источник переменного напряжения, подключенный к нему тензомост, нуль-орган, включенные на его входы блок управления и линейно-декодирующий преобразователь, последовательно соединенные генератор тактовых имиульсов, веитиль и счетчик, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности

измерения, оно снабжено последовательно соединенными ключом и интегратором, состоящим из операционного усилителя и параллельно подключенных к нему двух перекидных ключей и интегрирующей емкости, выход

тензомоста соединен с входом ключа, выход интегратора соединен с входом нуль-органа, а выходы блока управления соединены с входом источника переменного напряжения и управляющими входами двух перекидных ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.«Проектирование и применение операционных усилителей под ред. ГРЭЛа, с. 233-

239, 1974.

2.Авторское свидетельство № 292058, кл. G 01В 7/16, 1969.

8ttixo3