Цифровой автоматический многоточечный тензометрический прибор Советский патент 1981 года по МПК G01B7/16 

(54) ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ МНОГОТОЧЕЧНЫЙ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРИБОР

- f

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам преобразования сигналов с тензодатчиков в цифровой сигнал.

Известен цифровой автоматический тензоприбор, содержащий измерительный мост, выполненный в виде двух резисторов, активных и коменсационного тензорезисторов, дискретную цепь уравновешивания моста, устройство управления этими цепями, нуль-орган, включенный в измерительную диагональ моста источник питания и коммутатор D-

В данном приборе контакты коммутатора активных тензорезисторов, оказываются включенными между активными и компенсационным тензорезисторами, что делает невозможным заземление обоих тензорезисторов и приводит, к увеличению уровня помех, а значит, и к уменьшению точности измерений.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является цифровой автоматический многоточечный тензометрический прибор, содержащий измерительный мост, выполненный в виде двух резисторов, активных и компенсационного тензорезисторов, две дискретные цепи уравновешивания моста одна из которых включена в плечо, смежное с активным тензорезистором, а другая - в плечо, противоположное активному тензорезистору, блок управления этими цепями, нуль-орган, включенный в измерительную диагональ моста и соединенный с блоком управления, источник питания, подключенный к первомуре10зистору моста через резистор, а ко второму - непосредственно, коммутатор, выполненный в виде набора поочередно замыкаемых четырех ключей 2 .

В этом приборе контакты коммута15тора вносят дополнительную погрешность в результаты измерений и тем самым снижается точность измерений. Данный прибор может работать только при фиксированном значении сопротивлений тензорезисторов, что уменьшает его функциональные возможности.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что цифро25вой автоматический многоточечный тензометрический прибор снабжен дискретной цепью, выполненной в виде набора резисторов и ключей, регистром, управляющим этими ключами, ключом, включенным между общей точкой перво30го и третьего ключа коммутатора и резистором моста, смежнЕим с активным тензорезистором, дискретная цепь под соединена к источнику питания моста и к общей точке второго и четвертого ключей коммутатора, а регистр через блок управления подключен к нуль-органу. На фиг. 1 представлена схема прибора, на фиг. 2 и 3 - упрощенные схе ма прибора. Цифровой автоматический многоточечный тензометрический прибор содер жит измерительный мост, выполненный в виде двух резисторов 1 и 2, двух активных тензорезисторов 3, 4 и компенсационного тензорезистора 5, диск ретную цепь 6 установки нуля, включе ную параллельно резистору 1, дискрет ную цепь 7 измерения, включенную параллельно резистору 2, нуль-орган 8, включенный в выходную диагональ моста. Выход нуль-органа 8 соединен с блоком 9 управления. Блок 9 управления анализирует сигнал с выхода нуль-органа 8 и управляет дискретными цепями 7, 6 и регистром 10. Выход регистра 10 подсоединен к дискретной цепи 11, выполненной в виде ключей 1 14, последовательно соединенных с регистрами 15-17 и коммутатором,выполненного в виде набора ключей 1821. Ключ 18 через ключ 22 соединен с резистором 1, а через резистор 23 о источником питания 24. Ключ 19 сое динен с источником питания 24 через дискретную цепь 11 Прибор работает следующим образом С помощью ключей 18 и 19 активный тензорезистор 3 включается в измерительный мост. При этом ключ 22 зам кнут. С помощью дискретной цепи 6 производится уравновешивание моста. Дал&е ключ 22 размыкается и уравновешивание моста производится с помощью регистра 10. Уравне$1ие моста при его уравновешивании цепью 6 имеет следующий вид Ro(r + RD() R-i- RK где R - сопротивление 1-го плеча моста, смежного с активными тензорезисторами 3 и 4; Л„ - сопротивление 2-го плеча моста, противоположное активным тензорезисторам 3 и 4; RQ - сопротивление активных тензорезисторов 3 и 4; R - сопротивление компенсационного тензорезистора 5; г - сопротивление замкнутых клю чей 18 и -22. Уравнение моста при его уравновешивании цепью 11 имеет следующий вид R.j(r + RO() (R, + Ч)«к (2-) где г - сопротивление резистора 23; г - сопротивление резисторов 15 17 цепи 10. Вычитая из уравнения (1) уравнение (2), получаем 7 - (1 +-7-) (2) rrj к к. rQ При выполнении условия г,,. г после уравновешивания моста цепью 11, получаем IL.- ч JjLv JL-L-- fa ,А. - R -тг: W Ч Следовательно, при соблюдении равенства 4 С) г R вариации переходного сопротивления ключей 18-21 коммутатора не влияют на точность измерения. Таким образом, после второго уравновешивания цепью 11 автоматически устанавливается такое сопротивление резисторов 15-17, которое обеспечивает минимальное влияние ключей 1821 на точность измерения. После выполнения установки нуля по активным тензорезисторам 3 и 4 прибор переключается в режим измерения, ключ 22 замыкается и дальнейшее уравновешивание моста выполняется дискретной цепью 7 измерения, состояние которой после уравновешивания и определяет показания активных тензорезисторов 3 и 4. Для более полного устранения влияния переходных сопротивлений ключей 18-21 на тбчность измерения, в процессе установки нуля, после проведения уравновешивания цепью 11, ключ 22 вновь замыкается и проводится уравновешивание цепью 6 при состоянии цепи 11, зафиксированном при предыдущем уравновешивании и далее уравновешивание моста цепью 11.. Таким образом, за счет введения в схему прибора дискретной цепи 11, регистра 10 и ключа 22 повышается точность измерений, а также обеспечивается возможность работы с тензорезисторами различного номинального сопротивления. Формулг. изобретения Цифровой автоматический многоточечный тензометрический прибор, содержащий измерительный мост, выполненный в виде двух резисторов, активных и компенсационного тензорезисторов, две дискретные цепи уравновешивания моста, одна из которых включена в плечо, смежное с активным тензорезистором, а другая - s плечо, противоположное активному тензорезистору, блок управления этими цепями, нульорган, включенный в измерительную диагональ моста и соединенный с блоком управления, источник питания, подключенный к первому резистору моста

через резистор, а ко второму - непосредственно, коммутатор, выполненный в виде набора поочеред1 О замыкаемых четырех ключей, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен дискретной цепью выпрлненной в виде набора резисторов и ключей, регистром, управляющим этими ключами, ключом,включенным между общей точкой первого и третьего ключа коммутатора и резистором моста, смежным с активным тензорезистором, дискретная цепь подсоединена к источнику питания моста и к общей точке второго и четвертого ключей коммутатора, а регистр через блок управления подключен к нуль-органу,

л

Источники информации, принятые, во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР .№304439. кл. G 01 D 5/56, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР

0 361390, кл. G 01 В 7/18, 1969.

ko

сЫ

ZP

г.