Устройство для измерения динамических деформаций Советский патент 1981 года по МПК G01B7/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению динамических деформаций.

Известно устройство для измерения динамических деформаций, содержащее измерительные каналы, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных тензорезистора, усилителя, источника тока с опорным элементом, генератора калибровочного напряжения и переключателя }

Недостаток данного устройства заключается в том, что при расшифровке, результата измерений необходимо измерять значение тока через тензорезистор, а при значительной длине .соединительных проводов - српротивТлёние тензорезистора и ct)т(pbтивлeниe проводов. .

наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения динамических деформаций, содержащее измерительные каналы,каждый из которых выполнен в виде тензорезистора,последовательно соединенных усилителя и источника стабилизированного тока, а также общий опорный элемент,соединенный с источниками тока, генератор, калибровочного напряжения,переключатель, разделительный трансформатор, первичная обмотка которого через переключатель соединена с генератором калибровочного напряжения t2J.

.Недостатком данного устройства является низкая чувствительность канальной измерительной цепи из-за больших токов питания тензорезисто10ра,

Цель изобретения - повышение чувствительности .

Эта цель достигается тем, что каждый измерительный канал снабжен

15 буферным резистором, который через источник стабилизированного тока и вторичную обмотку разделительного трансформатора соединен с опорным элементом, а тензорезистор включен

20 в цепь источника тока.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для измерения динамических деформаций содержит измерительные каналы, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных буферного резистора 1,усилителя 2, источника 3 стабилизированного тока, разделительного

30 трансформатора 4, переключателя 5

и генератора б калибровочного напряжения.

Каждый из источников 3 тока содержит операционный усилитель 7, выход которого связан со входом эмиттерного повторителя, выполненного на биполярном транзисторе 8 и тензорезисторе 9, включенном в эмиттерную цепь транзистора 8. Выход эмиттерного повторителя соединен с инвертирующим входом усилителя 7. Неинвертирующие входы усилителей 7 связаны через вторичную обмотку разделительного трансформатора 4 с одной из KneMtf общего для источников 3 тока опорного элемента 10, другая клемма опорного элемента 10 соединена с общей шиной устройства, а первичная обмотка разделительного трансформатора 4 через переключатель 5 соединена с генератором б калибровочного напряжения. Ток питания тензорёзистора 9 устанавливается выбором постоянного напряжения опорного элемента 10.

Устройство работает следующим образом. .

Перед измерениями проводится калибровка всех измерительных каналов. Для этого калибровочное напряжение от генератора б калибровочного напряжения подается через разделительный трансформатор 4 на неинвертирующие входы операционного усилителя 7. Затем с помощью переключателя 5 генератор б калибровочного напряжения отключается, и начина.ется рабочий процесс измерения динамических деформаций;.

Выходной сигнал измерит.ельного канала U.. „. , определяется выражение

К D Ы л .

: KBbix-T- V -Vгде Е - постоянное напряжение опорного элемента 10; 3 - ток питания тензорезистора 9;

6 - относительная деформация; R - сопротивление буферного

Б резистора 1.

В свою очередь согласно (1);чувствительность измерительного ка-нала S станет равной

.

. й%ВЫУ

OR

uR/R

6ut

где UnB,,,x изменение сигнала на выходе измерительного канала;

Л R - приращение сопротивления тензорезистора

9, вызванное воздействием деформации; R - сопротивление тензорезистора 9;

S - чувствительность тензорезистора 9; ДЕ.- изменение измеряемой

величины - относительной деформации.

Как следует из сравнения (1) и (2) и при условии Rfv R, чувствительность измерительного канала повышается в m Rg R.

Таким образом, данное устройство позволяет уменьшить потребляемую мощность путем уменьшения токов питания тензорезисторов 9, сохраняя

при этом повышенное значение чувствительности измерительного канала за счет соответствующего увеличения -Сопротивлений буферных резисторов 1.

Формула изобретения

Устройство для измерения динамических деформаций, содержащее измерительные каналы, каждый из которых, выполнен в виде тензорезистора.,последовательно соединенных.усилителя и источника стабилизированного тока, а также опорный элемент, соединенный с источниками тока, генератор калибровочного напряжения, переклюатель, разделительный трансформатор, первичная обмотка которого через переключатель соединена с генератором калибровочного напряжения, о тлич ающее с я тем, что,с целью повышения чувствительности, каждый измерительный канал снабжен буферным резистором, который через

сточник стабилизированного тока и вторичную обмотку разделительного трансформатора соединен с опорным элементом, а тензорезистор включен в цепь источника тока.

Источники й«ф6рНации,

ринятые во внимание при .экспертизе

(прототип).