Устройство для измерения динамических деформаций Советский патент 1982 года по МПК G01B7/16 

Мзобретен ие относится к измерител ной технике, а именно к тензометрическим устройствам для измерения и регистрации динамических деформаций в конструкциях. Известно устройство для измерения динамических: деформаций, содержащее источник постоянного тока, тензорезистор, подключенный к нему, усилитель переменного тока, к входу которого подключен через разделительный конденсатор тензорезистор, и подключенный к выходу усилителя регистрато в виде электронно-лучевого осциллографа 1 . Однако это устройство не позволяет вести регистрации измеряемой вели чины в единицах относительной деформации, так как амплитуда сигнала, пос тупающего на регистратор, зависит ка 6i величины измеряемой динамической деформации, так и от сопротивления и коэффициента тензочуветвительности тензорезистора. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения динамических деформаций, содержащее источник питания постоянного тока, подключенный к нему тензорезистор, усилитель подключенный к тензорезистору через разделительный конденсатор, генератор калибровочного напряжения и регистратор. При- расшифровке результатов измерения этим устройством отпадает необходимость учета напряжения питания, сопротивления тензодатчика и соединительных проводовСгЗ. Однако необходимо учитывать коэффициент тензочувствительности датчика, то есть требуется дополнительная расшифровка результата измерения. Цель изобретения - обеспечение сокращения трудоемкости обработки результатов измерения, путем получения результатов измерений в единица; деформации, 38 Цель достигается тем., что устройство снабжемо двуьь-., соединенными последовательно с первым усилителем, дополните.пьп1-,1,-1и у1.,1-и ителяни , дьу/мя. цепями oTpyiLjtj re.; bi-iOH обратной с управляемыми .;i-Hupobo.-iii npOfciU;:jHi-i..,v. тями, каждая v:, к-.... iupbix подключена к соответствующему могюлнительному усилителю. На чертеже изо6рз; ена блок-схема устройства. Устройство содйркит источник 1 постоянного тока, тенз&рез:1С гор 2, подключенный к истоЧ|;ику i , c :Jlh|гель 3, подключенный к тензорезисю ру 2 через раздел1П ельный кснденса тор t, Последозсгггльно с усилителем 3 соединены дополнительные усил тели 5 и 6„ Устройство снабжено двумя цепями OTpn aTej;.-,H jH обратной свя зыо 7 и 8 с мифройЬМ - управляемыми проводимостяни 3 :-i iO, Проводимость включена в цепь / и служит для уста новки коэффициента передачи усилителя 5 в соответствии с величиной сопротивления тензорезистора 2, а проводимость 10 и ц&пь 8 и с.пужи; для установки козффии -1знта передачи усилителя о в ссо r;je гствии с величиной чувствите.,ост;-: тензорезисто ра 2.. Ключи 11 : 12 служат для набо t;.3 ЦИфрОВЬ:. : -:гг :::;; и JO Зв Vv.:TSeH:-iC с. потивлеи- Я k ,, г-ис й.иьпос eHr-Ovir.-.. . /r.-j. Устройство -;е имйет г;.:: Г гГ -ор 13; no.MKriiOi --.::;: к t:i:.ixcfly у ;:иг1..пя 6. Устройство iJdOoiaeT следующим обраьом, Нод воздейств11б1; Измеряемой Дг;. мйции сопротивление тензорезисто ра 2 изменяется на вехжчину дК, всл ствие чего на вход усиг(ителя 3 чере конденсатор поступает сигнал U,, Амплитудное значение этого сигнала определяется выражен.a-,vi и„. lAR 1ЕЯ„.К. (1) где R - сопротивление тензорезис тора ; К коэффиц - е Т тензочувстви тельности тензорезистора Величина каждой из проводимоетей 9 и 10 имеет значение в соответ ствии с весом разрядов выбранного цифрового кода. Перед измерением ключами 11 набирается (автоматическ либо вручную) цифровое значение соп ротивления R тензорезистора, а клю чами 12 значение тензочувствитель4 . ости 1( , При этом коэффициент переда1-1И усилителя 5 будет иметь значение: к - 1г1 о 1чОЭ1рФициент передачи усилителя 6 Ч i PC L. , ( - постоянные коэффициенты, определяемые весовой единицей проводимости и выходным сопротивлением предыдущего усилителя. Амплитудное значение сигнала на --коде регистратора 11 имеет значение Uy - ХЗ. fc Iде К - коэффициент передачи лителей 3, 5 и 6, Принимая во внимание (2), (З) и то ,что К,С -С - I С величина постоян; ая S получает и у С-Е Таким образом, сигнал на входе ре истратора линейно зависит от величины измеряемой деформации Е и не зависит от параметров используемого тензорезистора. Измеряемая величина снимается с регистратора 13 (например стрелочного прибора) в физических единицах деформации, что упрощает обработку результатов. Формула изобретения Устройс.зо для измерения динамических деформаций, содержащее.ис...чник питания постоянного тока, и.эдключенный к нему тензорезистор, .:.силителЬр подключенный к тензоре iCTopy через разделительный конденсатор, i. регистратор, отличающееся тем, что, с целью сокращения трудоемкости обработки результатов измерения путем получения результатов измерений в единицах деформации, оно снабжено двумя, соединенными последовательно с первым усилителем, дополнительными усилителями, рвумя цепями отрицательной обратной связи с управляемыми цифровыми проводимостями, каждая из которых подключена к соответствующему дополнительному усилителю. Источники ифномации, принятые во внимание при экспертизе 1«Макаров Р,А, Тензометрия в машиностроении. М. , Машиностроение, 1975, стр. 183, рис. 102. 2, Авторское свидетельство СССР .|°б1978,кл.а 01 В 7/16,1978 (прототип).