Тензометрическое устройство Советский патент 1978 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к технике измерения 4изических величин, а именно, к тензометрическим устройствам для измерения давлений, усилий, деформаций мостовыми методами. Известно тензометрическое устройство ГЛ , содержащее тензомост, источник питания моста и измерительный усилитель Однако достоверность результатов измерений низкая, так как в этом устройстве отсутствуют средства самоконтроля функционирования схемы. Известно тензометрическое устройство 2, содержащее мост с тензодатчиками, нсточник пшания моста, ус1слитепь, связанный с измерительной диагональю моста, и блок контроля тензодатчиков с источником опорного напряжения, первым компаратором измерительного и опорного сигналов и исполнительным элементом. Однако достоверность контроля недостаточ на, так как имеющиеся средства самоконтроля функционируют только при относительно слабых сигналах. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве блок контроля снабжен вторым компаратором, первый вход которого объединен с первым входом первого компаратора и соединен через источник опорного напряжения с одним из выходов источника питания моста, а вторьие входы обоих I компараторов через согласующие элементы соединены с верщинами измерительной диагонали моста; двухвходовой схемой И, подключенной к выходам компараторов и трехвходовой схемой И, два входа которой соединены с вторыми входами компараторов, третий вход с выходом двухвходовой схемы И, а выход - с исполнительным элементом. На чертеже изображена функциональ.ная схема предлагаемого тензометрического устройства. Устройство содержит мост 1 с тенао г датчиками, источник 2 питания моста, усилитель 3, связанный с измерительной 36 диагональю мсхл-а, блок 4 й;онтрояя тензодатчйков с источником, опорного напряжения, два компаратора S и 6, первый вход которых объединен и соединен через источник опорного напряжения с одним из выходов источника ,2 питания, вторые входы компараторов через согласующие элементы 7 н 8 соединены с вершинами измерительной диагонали моста; двухвходовую схему И 9, подключенную к выходам компараторов 5 и 6, и трехвходовую схему И Ю, два входа которой соединены с вторыми входами компараторов, третий вход - с выходом двухвходовой схемы И 9, а выход - с исполнительным элементом 11. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме работы (при ис , правных тензодатчиках) сигнал с выхода тензомсста 1 поступает на усилитель и регистратор Гиа чертеже не показан), т. е, рассматриваемое устройство с за- данвсй погрешностью производит измерение исследуемого параметра. В этом случае потенциалы точек а и S близки к половине напряжения питания тензомоста относительно нулевой шины . Эти потенциалы через согласующие элементы 7 и 8,служащие для.исключения влияния работы блока 4 контроля на тен, эомост и согласования моста с входным импедансом компараторов, поступают на один из входов компараторов 5 и б, на вторых входах которых присутствует опорное напряжение.. Для исправного тенг зомоста входное напряжение компаратора меньше опорного, и на его входе при этом имеется определенный уровень сигнала. В аварийном режиме тензомоста (при обрыве или замыкатш его цепей) потенциалы точек а и а существенно изменяют ся и могут принимать значения, равные величине напряжения питания тензомоста которое будет принято логическим элемен том И 9 за нормальный уровень. Для исвлючения этого сигнал, равный напряже«1Ю питания моста, преобразуется с помощью компараторов 5 и 6 с источником опорного напряжения EQ так,, что на вы ходе последнего сигнал будет иметь знаиение, равное нулевому. 84 При наличии на одном из входов логического элемента 9 нулевого уровня он не сработает, и на вход логического эле мента 10 будет Поступать нулевой сигнал. Следовательно в аварийном режиме тензомоста на любой из входов логического элемента 10 может поступить нулевой сигнал, а следовательно, и на его выходе сигнал будет соответствовать нулевому уровню. В этом случае с помощью исполнительного элемента 11 производится автоматическое отключение неисправного тензодатчика или выдается сигнал о его неисправности. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производит контроль неисправности тензомоста во всех случаях короткого замыкания или обрыва каждог из плеч измерительного моста во все время измерений физического параметра без потери информации. Формула изобретения Тензометрическое устройство, содержащее мост с тензодатчиками, источник питания моста, усилитель, связанный с измерительной диагональю моста, и блок контроля тензодатчиков с источником опорного напряжения, первым компаратором измерительного и опорного сигналов и исполнительным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, блок контроля снабжен вторым компаратором, первый вход которого объединен с первым входом первого компаратора н соединен, через источник опорного напряжения с одним из выходов источника питания моота, а вторые входы обоих компараторов через согласующие элементы соединены с вершинами измерительной диагонали моста; двухвходовой схемой И, подключенной к выходам компараторов, и трехвходовой схемой И, два входа которой соединены с вторыми входами компараторов, третий вход-с выходом двухвходовой схемы И, а выход - с исполнительным элементом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство. СССР 445826, кл, G-Ol В 7/16, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 478179, кл.(| 61 В 7/16, 1973.