Тензометрическое устройство Советский патент 1981 года по МПК G01B7/16 

(54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тенэометрическим устройствам для измерения динамических деформаций.

Известно тензометрическое устройство для измерения динамических деформаций, содержащее тензомост, источник питания, включенный в диаго.наль питания, согласующую аппаратуру ирегистратор Щ

Наиболее ..близким к предложенному по технической сущности является тенз&метрическое устройство, содержащее тензометрический полумост, источник питания, включенный на вход полумоста, подключенные к средней точке полумоста последовательно соединенные усилитель, ключ, две пороговые схемы и регистратор М.

Недостатком данных устройств является то, что они не позволяют вести контроль за состоянием тензометрического полумоста при коротком замыка1НИИ или обрыве тензорезисторов полумоста, что снижает точность измерений,

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Цель достигается .тем, что устройство снабжено резистивным делителем, средняя точка которого соединена с

выходом усилителя и первым входом клича, вторым ключом, первый вход которого соединен со средней точкой резистивного делителя, вторые входы первого и второго ключа соединены с минусовой шиной, третьим ключом, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго ключа соответственно, выход третье10го ключа подключен к регистратору, формирователем калибровочных уровней, первый выход которого соединен с управлякяцим входом первого ключа, а второй - - с управляющим входом вто15рого ключа, согласующим блоком, вход которого подключен к средней точке тензометрического полумоста, а выход - к-входам пороговых схем, двумя источниками опорных напряжений, под20ключенными на вторые входы пороговых схем, инвертором, подключенным на выход одной: из пороговых схем, последовательно соединенными схемой совпадения и вторым согласующим бло25ком, на вход схемы совпадения подключена другая пороговая схема, а выход второго согласующего блока подключен .на управляющий вход третьего ключа. На чертеже показана функциональ30ная схема устрой ства.

Тензометрическре устройство содержит тензометрический полумост 1, собранный на тензорезисторах 2 и 3, согласующий блок 4 вход которого подключен к средней точке тензометрического полумоста 1, а выход - на вход пороговых схем 5 и б, два ис- / точника 7 и 8 опорных напряжений, подключенные на вторые входы пороговых схем 5 и 6 соответственно, инвертор 9, подключенный на выход пороговой схемы 5, последовательно соединенные схему 10 совпадения и второ согласующий блок 11, усилитель 12, . вход которого подключен к средней точке тензометрического полумоста I, а выход - к средней точке резистивного делителя 13, собранного на резисторах 14 и 15. Средняя точка резистивного делителя 13 подключена к входам ключей 1б и 17 вход ключа 18 соединен с выходами ключей 16 и 17. Выход ключа 18 соединен с регистрато.ром 19. Управляющий вход ключа 18 соединен с выходом согласующего блока 11. Формирователь 20 калибровочных импульсов подключен к управляющим входам ключей 16 и 17. Источник питания 21 включен на вход тензометрического полумоста 1.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы, при исправных тензорезисторах 2 и 3, потенциал из средней точки полумоста 1 через согласующий блок 4, служащий для согласования сопротивления полумоста 1 с входным импедансом пороговых схем 5 и 6, поступаетна.их первые входы, на вторые входы пороговых схем 4 и 5 поданы опорные напряжения Eo-t и EQJ с иточников 7 И 8 опорных напряжений соответственно.

При исправных тензорезисторах 2 и 3 «входные напряжения пороговой схеки 5 больше опорного Eg-i , тогда на входе источника 7 имеет нулевой уровень, если.входное напряжение поро.говой схемы 6 меньше опорного тогда на выходе источника 8 имеет уровень логическую единицу, что соответствует сигналу схемы 10 совпадения, который через согласующий блок 11 поступает на управляющий вход ключа 18 и поддерживает его в положении 1. Сигнал с полумоста 1, соответствующий величин динамической деформации испытуемого объекта, усиленный усилителем 12, поступает через делитель 13 и ключи 16 и 18 на регистратор 19. Делитель 13 предназначен для установки исходного уровня сигнала (при отсутствии информации с полумоста 1) на середину шкалы регистратора 19 при фиксации знакопеременных деформаций. Формирователь 20 калибровочных импульсов вырабатывает сигнал длительностью Т и периодом повторения Т, и управляет работо

ключа 16, который периодически соединяет вход регистратора 19 с выходом усилителя 12 на время Т -t и с минусовой шиной на время .

В аварийном режиме работы полумоста 1 (обрыва или замыкании любого из тензорезйсторов 2 и 3, обрыва любого провода от полумоста 1 к усилителю 12 и источнику питания 21) потенциал в средней точке полумоста 1 может принимать значения либо близкое к нулю, тогда сработает пороговая схема 5, либо близкое по величине i-апряжения пи.тания полумоста 1, тогда сработает пороговая схема 6. Таким образом, в аварийном режиме работы полумоста 1 на любой из входов схемы 10 совпадения может поступить нулевой уровень, который через согласующий блок 11. подается на управляющий вход ключа 18 и перебрасывает его в нижнее положение. В этом случае регистратор 19 подключается к выходу усилителя 12 через ключ 17, которыйуправляется сигналом от инверсного выхода формирователя 20 -.калибровочных импульсов, И срабатывает в противофазе по отношению к работе ключа 16.

Таким образом, данное устройство позволяет контролировать состояние тензометрического полумоста 1 в случае короткого замыкания или обрыва любого из тензорезйсторов 2 и 3, в случаях обрывов любого провода кабельной сети полумоста 1 ивторичной аппаратуре.

35

Формула изобретения

Тензометрическое устройство, содержащее тензометрический полумост, исчгочники питания, включенный на вхо полумоста, подключенные к средней точке полумоста последовательно соединенные усилитель, ключ, две пороге, вые схемы и регистратор, отличающееся, тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено резистивным делителем, сред няя точка которого соединена с выходом усилителя и первым входом ключа, вторым ключом, первый вход которого соединен со средней точкой резистивного делителя, вторые входы первого и второго ключа соединены с минусовой шиной, третьим ключом первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго ключа соответственно, выход третьего ключа подключен k регистратору, формирователем калибровочных уровней, первый выход которого «соединен с управляющим входом первого ключа, а второй - с управляющим входом второго ключа, согласующим блоком, вход которого подключен к средней точке тензометрического полумоста, а выход - к входам пороговых схем, двумя источниками опорных напряжений, подключенными.на вторые входы пороговых схем, инвертором, подключенным на выход одной из пороговых схем, последовательно соединенными схемой совпадения и вторым согласуняцим блоком, на вход схемы совпадения подключена другая пороговая схема, а выход второго согласующего блока подклю,чен на управляюпий вход третьего ключа. . .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

/

. 2.Авторское свидетельство СССР 319939, кл. G 05 F 5/00, 1969.