Тензометрическое устройство Советский патент 1982 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измеритель технике и может быть использовано при измерениях деформаций. Известно тензометрическое устройство, содержащее тензомост, источник питания, усилитель, соединенный с измерительной диагональю тензомоста, блок контроля, выполненный в виде ам литудного селектора и реле, последоватепьно включенных к выходу усилителя гп. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тензометрическое устройство, содержа щее тензомост, источник питания, усилитель, включенный в измерительную -диагональ тензомоста, блок контроля, выполненный в виде двух цепей, каждая из которых содержит последовательно соединенные согласующий эле мент и компаратор, выход компаратора подключен к последовательно соединен ным двухкодовой схеме И, и трехкодоВОЙ схеме И, вход согласующего элемента подключен к вершине измерительной диагонали тензомоста, а выход трехкодовой схемы И подключен к исполнительному элементу, и регистратор 2. Недостатком указанных тензометрических устройств является большое число узлов блока контроля, что понижает точность измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений. Эта цель достигается тем, что в тензометрическом устройстве блок контроля выполнен в виде двух резисторов, подключённых последовательно к диагонали питания тензомоста, первого и второго МОП - транзисторов обогащенного типа с п-каналом, третьего и четвертого МОП - транзисторов обогащенного типа с Р - каналом, стоки первого и второго и истоки третьего и четвертого МОП - транзисторов соединены с плюсовым выводом ис39точника питания, источники первого и второго и стоки.третьего и четвертого МОП - транзисторов соединены с общей точкой резисторов, затворы пер вого и третьего МОП - транзисторов подключены к одной вершине измерител ной диагонали тензомоста, затворы второго и четвертого МОП - транзисто ров - к другой вершине измерительной диагонали тензомоста, а общая точка резисторов соединена с исполнительным элементом. На чертеже изображена блок-схема тензометрического устройства. Устройство содержит тензомост 1, источник 2 питания, усилитель 3, соединенный с измерительной диагональю тензомоста, блок 4 контроля, выполненный в виде резисторов 5 и 6 последовательно подключенных к диаго нали питания тензомоста 1, МОП - тра зисторы 7 и 8 обогащенного типа с г -каналом, МОП - транзисторы 9 и 10 обогащенного типа с Р-каналом, стоки МОП - транзисторов 7 и 8 ,истоки МОП - транзисторов 9 и 10 соединены с плюсовым выводом источника 2 питания, истоки МОП - транзисторов в 7и 8, стоки МОП - транзисторов 9 и 10 соединены с общей точкой резисторов 5 и 6 и входом исполнительного элемента 11. Затворы МОП - транзисторов 7 и 9 подключены к вершине 12 измерительной диагонали тензомоста 1 , а затворы МОП - транзисторов 8и 10 - к вершине 13 измерительной диагонали тензомоста 1. Выходы усилителя 3 и исполнительного элемента 11 подключены к регистратору . Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме работы ( при исправных тензорезисторахj сигнал с вершин 12 и 13 измерительной диагонали поступает на усилитель 3 и далее с его выхода на регистор Н. В этом режиме потенциалы точек вершин 12 и 13 близки к половине напряжения питания тензомоста 1 - U (2 относительно нулевой шины. Эти потенциалы поступают на затворы МОП - транзисто ров- 7-10. При равных по величине резисторах 5 и 6 напряжение на источниках МОП транзисторов 7 и 8. равно - ц/ напряжение между затвором и истоком равно нулю. Поскольку напряжение отсечки МОП - транзисторов 7 и 8 является величиной положительной, то в данном случае они закрыты. Напряжение отсечки МОП - транзисторов 7 и 8 выбирается по величине меньше напряения и nil.- Напряжение МОП - транзисторов 9 и 10 является величиной отрицательной и выбирается Превышающим напряжение - , в связи d чемони оже закрыты. Уровень напряжения на резисторе 5 равный - Ufl|rj , воспринимается исполнительным элементом 11, как соответствующий исправной работе тензооста 1. В аварийном режиме работы (при обрыве или замыкании тензорезисоров) потенциалы точек вершин 12 и 13 тензомоста 1 изменяются и становятся равными Uq или нулю. При потенциале - Ur напряжение между затвором и истоком МОП - транзисторов 9 и 10 превышает напряже- . ние отсечки - этих транзисторов и они открываются, шунтируя резистор 5, а МОП - транзисторы 7 и 8 в этот момент закрыты. Напряжение на резисторе 5 становится равным - Ug-. При потенциале точек вершин 12 и 13 тензомоста 1 равном нулю,напряжение на затворе. МОП - транзисторов 7 и 8 положительно относительно истока и превышает их напряжение отсечки - Upjc. 7 и 8; поэтому МОП - транзисторы 7 и 8 открываются, шунтируя резистор 5, а МОПтранзисторы 9 и 10 в этот момент закрыты. Напряжение на резисторе 5 становится равным - Ug- (напряжение отсечки МОП - транзисторов 7 и 8). Следовательно, в аварийном режиме, вследствие шунтирования резистора 5 каким-либо из МОП - транзисторов 7-10 (в зависимости от вида неисправности), на вход исполнительного элемента 11 поступает другой уровень напряжения Uj илиU , который воспринимается исполнительным элементом 11 как соответствующий неисправной работе тензомоста 1. Исполнительный элемент 11 отключает неисправный тензорезистор тензо- моста 1 или выдает сигнал о его неисправности. Таким образом, за счет введения в блок контроля МОП - транзисторов 7-10 и регисторов 5 и 6,можно проводить контроль состояния тензомоста 1 постоянно во время испытаний с большей точностью и за меньшее вре