Тензометрическое устройство

(19) ЯУ Я)СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛНКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ ИЗОБРКТК1 АВТОРСКОМУ СИДЕТКЛСУ Н(72) Карташев Ю.В.; Миодушевский П.В.; Фурман АВ. (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (7) Изобретение относится к измерительной технике и может быть ислользовано при измерении деформаций. Целью изобетения .является повышение точности измерений. Импульсный. сигнал с выхода задающего генератора 1 поступает на вход источника 2 питания, формирующего двухлолярное импульсное напряжение питания тензомоста 3, Сигнал с тензомоста 3, представляющий собой смесь полезного сигнала с импульсной помехой, подается через. измерительный усилитель 4 на сигнальные входы блока 9 компараторов и управляемого усилителя 5. В течение времени нарастания фронтов (положительных и отрицательных) импульсов выходное напряжение усилителя 5 изменяется с максимальной скоростью нарастания. В моменты времени, когда текущие значения импульсов на сигнальном входе блока 9 комларатороя достигнут опорных уровней, подаваемых с блоков , 8 выборки-хранения, максимальная скорость нарастания выходного напряжения на выходе усилителя 5 скачком уменьшается. В синхродетекторе 6 происходит измерение амплитудных сигналов с выхода усилителя 5, Опорные уровни положительной и от - рицательной полярностей формируютсн соответственно в блоках 8 ивыборки-хранения. Величины опорных уровнсй напряжений пропорциональны среднеарифметическим значениям заполненных амплитуд прецыдущих импульсов соответствующей полярности На чертеже приведен вариант запоминания двух следующих друг за другом импульсов.1 ил:Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении деформаций,Целью изобретения является повышение точности измерений за счет повышения помехоустойчивости при действии импульсных помех,Блок-схема устройства представлена на чертеже,Тензометрическое устройство содержит последовательно соединеннь 1 е задающий генератор 1, источник 2 импульсного питания, тензомост 3, измерительный усилитель 4, управляемый усилитель 5, синхродетектор 6, сигнальный вход которого соединен с информационными входами первого 7 и второго 8 блоков выборки-хранения, выходы которых подключены соответственно к первому и второму опорным входам блока 9 компараторов, Выход измерительногоо усилителя 4 соединен с сигнальным входом блока 9 компараторов, выход которого подключен к управляющему входу управляющего .усилителя 5, Управляющие входы блока 9 комлараторов, синхродетектора 6, первого 7 и второго 8 блоков выборки-хранения соединены с управляющей шиной задающего генератора 1.Блок 9 компараторов содержит компараторы 10 и 11, выходы которых объединены и подключены к одному входу триггера 12, другой вход которого является управляющим входом блока 9 компараторов, при этом выход триггера 12 является выходом блока 9 компараторов. Неинверсный вход компаратора 10 соединен с инверсным входом компаратора 11 и служит сигнальным входом блока 9 компараторов, первым опорным входом которого является неинверсный вход компаратора 11, а вторым опорным входом служит инверсный вход компаратора 10,Управляемый усилитель 5 содержит последовательно включенные токозадающие резисторы 13, 14, один вывод которых соединен с управляющим входом регулируемого операционного усилителя 15, а другой вывод подключен к источнику постоянного напряжения Ер. Параллельно резистору 13 включен ключевой элемент 16, управляющий вход которого является управляющим входом управляемого усилителя 5, Сигнальным входом и входом управляемого усилителя 5 являются соответственно сигнальный вход и выход регулируемого операционного усилителя 15. Второй 8 блок выборки-хранения содержит ключевые элементы 17. 18, входы которых обьединены и подключены к информационному входу второго 8 блока выборки-хранения, Уппзэляющие входыключевых элементов 17, 18 являются управляющими входами второго 18 блока выборки-хранения. Выходы ключевых элементов 17, 18 через конденсаторы 19, 20 соответственно соединены с общей шиной и через повторители 21, 22 напряжения соединены с входами полусумматора 23, выход которого через аттенюатор 24 подключен к выходу второго блока 8 выборки-хранения. Первый 10 блок 7 выборки-хранения аналогичен по устройству. второму блоку 8 выборки-хранения,Тензометрическое: устройство работает следующим образом.Импульсный сигнал.с задающего выхода задающего. генератора 1 подается на вход источника 2 питания, формирующего двухполярное.импульсное напряжение для питания тензомоста 3. Сигнал с выхода тензомоста 3, представляющий собой аддитив 20 ную смесь двухполярного импульсногонапряжения несущей частоты и наведенной,на входных цепях импульсной помехи, усиливается измерительным усилителем 4 и подается на сигнальные входы блока 9 компараторов и управляемого усилителя 5 В течение времени нарастания фронтов.импульсов какположительнйх, так и отрицательных, ключевой элемент 16 включен,. и30 выходное напряжение управляемого усилителя 5 изменяется с максимальной скоростью нарастания. определяемой тельных, так и отрицательных импульсов на сигналом входе блока 9 кампараторов достигнет опорных уровней, соответственно, положительной и отрицательной полярно 40 стей ключевой элемент 16 выключается,.и максимальная скорость нарастания выходного напряжения скачком уменьшается, Йо окончании каждого импульса (положительного или отрицательного) короткими импульсами триггер 12 блока 9 компараторов устанавливается в положение, при котором ключевой элемент 16 включен,. и процесс нарастания фронта до опорного уровня повторяется; Параметры резисторов 13, 14 выбираются таким образом, чтобы выходное 50 напряжение управляемого усилителя 5 после изменения его максимальной скорости нарастания в конце каждого импульса успевало достичь амплитудного значения, В синхродетекторе 6 происходит изменение только этих амплитуд и их весовое суммирование по специальному алгоритму, поэтому уменьшение максимальной скорости нарастания не отразится на результатах работысинхродетектора б, в то воюя к: импульс параметрами регулируемого операционно. го усилителя 15, В моменты времени, когда 35 текущее значение напряжения как положи1396716 Формула изобретенияс сигнальным входом блока компараторовТЕНЗОМЕТРИЧСКОЕ УСТРОИСТВО, и через управляемый усилитель - с входом .35содержащее цепь из последовательно сое- синхродетектора и с информационными диненных задающего генератора, источни-. входами первого и второго блоков выборки ка питания, .тенэомоста, измерительного - хранения, управляющие входы которых усилителя, синхродетектор, управляющий 40 подключены к управляющей шине задаю- вход которого подключен к управляющей . щего генератора, выходы - соответственно шине задающего генератора, отличающее- к первому и второму опорным входам блося тем, что, с целью увеличения точности ка компараторов, выход последнего соедиизмерения, оно снабжено управляемым нен с управляющим входом управляемого усилителем, первым и вторым блоками.вы усилителя, а управляющий вход блока ком. борки - хранения, блоком компараторов, параторов подключен к управляющей шивыход измерительного усилителя соедйнен .: не задающего генератора,50 Составитель Ю,ПетракоаскийРедактор Н.Гаврилина Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь Заказ 3334 ТиражПодписноеНПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж-ЗЬ, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 1 ные помехи, скорость. нарастания которых текущемуимпульсу.Запомненныезначес.пц больше установленной, сильно ослабляют- амплитуд в виде напряжений подаются неся. резповторители 21, 22 напряжений на полОпорные уровни напряжений положи-усумматор 23, выходное напряжение тельной и отрицательной полярностей, при 5 которого, равное полусумме запомненных которых происходит переключение макси- амплитуд; через аттенюатор 24 подается на мальной скорости нарастания выходного второй опорный вход блока 9 компаратооав.напряжения управляемого.усилйтеля 5, пе- Выходнае напряжение блока 7 выборкириодически вырабатываются в идентичных хранения отрицательной полярности пода- по устройству и работе блоках 7, 8 выборки ется на первый опорный вход блока 9 хранения. Блок 7 выборки-хранения работа- компараторов, Для срабатывания блока 9 ет с отрицательными импульсами сигнала компараторов необходимо, чтобы величины несущей частоты, блок 8 выборки-хранения опорных напряжений на первом и втором с положительными, Величины опорных опорных входах не превышали.по абсолют- уровней напряжений пропорциональны 15 ной величине амплитуды текущего импульсреднеарифметическому значению задом-. са, Это достигается выбором значения ненных. амплитуд предыдущих импульсов коэффициента передачи аттенюаторов 24 соответствующей полярности. В общем слу- . несколько. меньшим единицы, Оптимальное чае число предыдущих импульсов, запом- значение коэффициента передачи аттенюаненные амплитуды которых учитываются в 20 торов 24 в блоках 7, 8 выборки-хранения одном цикле запоминания, для каждой по- определяется азависимостиотскоростииэлярности может быть равно и, На чертеже менения огибающей импульсного напряжеприведен вариант исполнения тензометри-. ",ния несущей частоты и имеет конкретное . ческого устройства для случая и. В блоке значение в каждом случае использования 8 Выборки-хранения по сигналам упраале тенэометрическогоустройства.ния от задающего генератора 1 открываются ключевые элементы 17, 18, и на емкостях (56) Авторское свидетельство СССР 19, 20 запоминаются амплитуды двух следу-. М 344262, кл. О 01 В 7/16, 1970.Ющих друг за другом .импульСов положи- Авторское свидетельство СССР тельной полярности, предшествующих 30 Й.974105. кл, б 01 В 7/16, 1980.