Тензометрическое устройство Советский патент 1982 года по МПК G01B7/16 

(S ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измерител ной технике, в частности, к устройст вам для динамических тензоизмерений. Известно тензометрическое устройство, содержащее тензомост, источник питания и усилитель, подключенные к ним тиристорную шунтирующую цепь с анодной цепочкой и ограничительные резисторы, подключенные один - к источнику питания, а двг других - к усилителю . Недостатком устройства является т что оно не обеспечивает защиты схем усилителя от импульсного разнополярн го сигнала. Наиболее близким по технической сущности является тензометрическое. устройство, содержащее тензомост, источник питания и усилитель, два ограничительных резистора, подключен ных к источнику питания и усилителю и два диодных мостгз, подключенных к измерительной диагонали тензомоста 2 Недостатками этого устройства являются отсутствие защиты усилителя от синфазной составляющей импульсных помех и длительное срабатывание релейного ограничителя тока, что снижает точность измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что тензометрическое устройство снабжено двумя триггерами Шмитта, схемой управления, двумя парами последовательных и параллельных ключей и двумя линиями задержек, каждый из диодных мостов включен входной диагональю через ограничительный резистор между одним из выходов измерительной диагонали тензомоста и минусовой шиной, а выходной диагональю - на входи триггеров Шмитта таким образом, что к первому триггеру Омитта подключены два выхода диодных мостов в точке соединения катодов, а ко втооому триггеру Шмитта - два выхода в

точке соединения анодов, выходы триггеров. Шмитта через схему управления соединены с двумя парами ключей, прямой выход схемы управления соединен с управляющим электродом последовательных ключей, одинИЗ которых соединен входным электродом с выходом первой линии задержки, подключенной своим входом к точке соединения первого ограничительного резистора и входной диагонали первого, моста, а выходным электродом - с инвертирующим входом усилителя, другой ключ входным электродом соединен с выходом второй линии задержки, подключен- is НОИ своим входом к точке соединения второго ограничительного резистора и входной диагонали второго диодного моста, а выходным электродом - с неинвертирующим входом усилителя, а инверсный выход схемы управления соединен с управляющим электродом параллельных ключей, каждый из которых включен между одним из входов усилителя и минусовой шиной. На чертеже изображена блок-схема тензометрического устройства. Устройство содержит тензомост 1, источник 2 питания, подключенный к диагонали питания тензомоста 1, первый ограничительный резистор 3 подключенный к измерительной вершине тензомоста 1, второй .ограничительный резистор , подключенный к другой измерительной вершине тензомоста 1, первый диодный мост 5 входной диаго налью подключенный между первым ограничительным резистором 3 и минусовой шиной, второй диодный мост 6, входной диагональю подключенный меж ду вторым ограничительным резистором 4, и минусовой шиной. Выходные диаго нали диодных мостов 5 и 6 подключены ко входам первого и второго триггеров 7 и 8 Шмитта соответственно. Выходы триггеров Шмитта соединены со входами схемы 9 управления. Прямой выход схемы 9 управления соединен с управл.яющими электродами последовательных ключей 10 и 11, а инверсный выход схемы 9 управления соединен с управляющими электродами параллельных ключей 12 и 13 Первая линия И задержки подключена входом к точке соединения первого ограничительного резистора 3 и входной диагонали первого диодного моста 5- Выход первой линии задержки подключен к контак

ту 15 ключа 10. Вторая линия 16 задержки, подключена своим входом к точке соединения второго ограничителного резистора и входной диагонали второго диодного моста 6, а своим выходом - к контакту 17 ключа 11. Контакты 18 и 19 соответственно 11 и 12 соединены между собой и с инвертирующим входом усилителя 20, а контакты 21 и 22 соответственно ключей 11 и 13 соединены между собой и с инвертирующим входом усилителя 20. Контакты 23 и 2k ключей 12 и 13 соответственно соединены между собой и минусовой шиной. Тензометрическое устройство работает следующим образом. В исходном состоянии ключи 10 и 11замкнуты, а ключи 12 и 13 разомкнуты смесь полезного сигнала и помехи с измерительной диагонали тензомоста 1 проходят транзитом к усилителю 20. При появлении на выходах измерительной диагонали теязомоста 1 импульсной помехи, последняя, вместе с полезным сигналом, проходит через соответствующие ограничительные резисторы 3 и 4, диодные мосты 5 и 6 И поступает с выходной диагонали первого диодного моста 5 или с выходной диагонали второго диодного моста 6 на один вход триггеров 7 и 8 Шмитта, имеющих предварительно заданные соответственно отрицательный и положительный пороговые напряжения. Одновременно смесь полезного сигнала и помех поступает на линии Т и 16 задержки, где обеспечивается запаздывание смеси на время формирования управляющего импульса схемой 9 управления. При достижении сигналов помехи на входе одного из триггеров 7 и 8 Шмитта предварительно заданного порогового уровня напряжения происходит скачкообразное переключение сигнала на выходе одного из триггеров 7 и 8 Ымитта. Изменение состояния любого из триггеров 7 и 8 Шмитта приводит к тому, что схема 9 управления формирует прямоугольные импульсы, которые размыкают ключи 10 и 11 , замыкают ключи 12и 13. В результате этого происходит отклонение входных цепей усилителя 20 от измерительной диагонали тензомоста 1 на время, в течение которого сигнал помех превышает пороговый уровень одного из триггеров 7 и 8 Шмитта.

В процессе уменьшения амплитуды сигнала помехи на входе одного из триггеров 7 и 8 Шмитта в момент сранения амплитуды помехи с величиной предварительно заданного порогового уровня напряжения на выходе одного из этих триггеров 7 или 8 происходи обратное изменение его состояния, в результате которого схема 9 управления возвращает ключи 10-13 в исходнов состояние - замыкает ключи 10 и 11 размыкает ключи 12 и 1} и, таким образом, смесь полезного сигнала с помехой из тензомоста 1 поступет на вход усилителя 20 через линии 1 4и 16, задержки. Такое состояние ключей 10-13 сохраняется до поступления очередного импульса помех, когда вновь происходит аналогичное измерение состояния этих ключей. В случае превышения амплитуды помехи максимально допустимой величины напряжения последовательных ключей 10 и 11, происходит ограничение этой амплитуды диодным мостом 5 или 6 и соответствующим ограничительным резистором 3 или Ц.

Таким образом, введение в тензометрическое устройство триггеров 7 и 8 Шмитта, схемы 9 управления, клю чей 10-13 и линий и 16 задерухки повышает точность измерений за счет защиты усилителя 20 от синфазной и дифференциальной составляющих импульсных помех.

Формула изобретения

Тензометрическое устройство, содержащее тензомост, источник питания и усилитель, два ограничительных резистора, подключенных к источнику питания и усилителю, и два диодных моста, подключенных к измерительной диагонали тензомоста, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено двумя триггерами Шмитта, схемой управления, двумя парами последовательных и параллельных ключей и двумя линиями задержек, каждый из диодных мостов включен входной диагональю через ограничительный резистор между одним из выходов измерительной диагонали тензомоста и минусовой шиной, а выходной диагональю - на входы триггеров Шмитта таким образом, что к первому триггеру Шрлитта подключены два выхода диодных мостов в точке соединения катодов, а ко второму триггеру Шмитта - два выхода в точке соединения анодов диодов, выходы триггеров Шмитта через схему управления соединены с двумя парами ключей прямой выход схемы управления соединен с управляющим электродом последовательных ключей, один из которых соединен входным электродом с выходом первой линии задержки, подключенной своим входом к точке соединения первого ограничительного резистора и входной диагонали первого диодного моста, а выходным электродом - с инвертирующим входом усилителя, другой ключ входным электродом соединен с выходом второй линии задержки, подключенной своим входом к точке соединения второго ограничительного резистора и входной диагонали второго диодного моста, а выходным электродом - с неинвертирующим входом усилителя, а инверсный выход схемы управления соединен с управляющим электродом параллельных ключей, каждый из которых включен между одним из входов усилителя и минусовой шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 637700, кл. С. 01 В 7/16, 1977 Гпрототип) .