Устройство для измерения механических величин

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВДЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 01) 608049 61) Допол т. свид.ву,РГв Государственный иомнтет 6 оввта Министров СССР оо делам изооретений н открытий23) Прио (43) Опуб 45) Дата Хе 1 ковано 25.05.78 бюллете ДК 531.7 (088.8 04 78 описания 2 публиковани 72) Авторы изобретения Ю. В. Ска В. М. Тим Московский институт электронного машин и) УСТРОЙСТВО НИЧЕСКИХ ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯИЧИН Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения механических величин, например перемещений, усилий, давлений.Известны устройства для измерения механических величин, выполненные с использованием струнных преобразователей которые, однако, весьма чувствительны к нестабильности напряжения питания, временному дрейфу составных элементов преобразователяк изменениям температуры и х другим дестабилизирующим факторам Я.Для обеспечения регулировки чувствтттедьности и начального уровня сигнала в таких устройствах используются схемы коррекцитт, обеспечивающие регулирование постоянной составляющей тоха; протекающего через струны струнного преобразователя, а, следовательно, и начальной дефор мации струн, в соответствии с требуемой величиной коррекции метрологических характеристик устройства,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для измерения механических веди 2чин, содержащее дифференциальный струнный преобразователь со схемой коррекции,включающей. источник смешения, регулируемые резисторы и дроссели, и измеритель ную схему, выполненную в виде связанныхсо струнами преобразователя двух автогенераторов и подхлюченного к их выходамчастотомера-периодомера 2.Однако схема коррекции известного уст 10 ройства, содержащая две одинаково выполненные независимые цепи со своим источником смещения, хаждая из которых подхлючена параллельно соответствующей струне дифференциального струнного преобразо1 Ь вателя, не обеспечивает достаточно полнуюфильтрацию высокочастотных и низкочао- ,тотных составцяюших тока сетевого истоъника питания, а также и источников смеще.ния, которые поступают на вход автогене20 раторов. Неотфильтрованные составляющиенапряжения, соизмеримые по величине сЭДС колеблющейся струны, являются ио.- точником погрешности измерения устройствЦель изобретения - повышение точностиИ измерения,Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве каждый автогенератор выполнен смостовой цепью обратной связи, в одном иэ плечей которой включена соответствующая струна преобразователя, дроссели подключены к диагонали мостовых цепей, а средние точки дросселей присоединены к источнику смешения через регулирующие резисторы.Устройство для измерения механическихЮвеличин содержит дифференциальный струнный преобразователь, струны 1 котороговключены в плечи мостовых цепей обрачной связи двух независимых автогенерато 15ров 2, поддерживающих незатухающие колебания струн. К выходам автогенераторовподключены входы частотомера-периодомера3, работающего в режиме измерения отношения; частот и преобразующего отноше 26иие частот колебания струн в выходнойсигнал, пропорциональный механической величине. Частотомер и оба автогенератораобразуют измерительную схему устройства,Схема .коррекции, содержащая дроссели4, регулируемые резисторы 5 и 6, а такжеисточники 7 смешения постоянного тока,обеспечивает протекание чо струнам 1 преобразователя начального тока смешения, вызывающего начальную деформацию струн, благодаря которой соответствующим образомизменяется частота собственных колебанийструн. В результате этого корректируетсязначение сигнала на выходе устройства, атакже и чувствительность устройства в целом, Регулируемый резистор 5 служит дляодновременного изменения тоха смешения нобеих струнах преобразователя в одинаксвом направлении, а регулируемый резистор6 обеспечивает изменение разности значений токов, протекающих через струны,Устройство работает следующим образом.При измерении, например, линейных перемещений, изменяется деформация струн преобразователя, а следовательно, и частотаих колебаний, Отношение частот колебанияструн преобразуется измерительной схемойв выходной сигнал, пропорциональный перемещению. Ток смешения, создаваемый схемой коррекции, протекает от источника 7 ЬОчерез резисторы 5 и 6 к средним точкамдросселей 4 где он разделяется на дверавные части благодаря соответствующемуподбору сопротивлений в плечах мостовых цепей,автогенераторов. В том случае, если в цепи коррекции имеются неотфильтрованные низкочастотная или высокочастотная паразитные составляющие тока, то они в средней точке дросселя также разделяются на две равные части, а так как на автогенераторы 2 поступает электрический сигнал с той же диагонали моста, к которой подключены дроссели 4 схемы коррекции, то паразитные составляющие тока взаимно компенсируют друг друга.Таким образом, за счет включения дрос селя в диагональ моста влияние паразитных составляющих тока значительно ослабляется, благодаря чему повышается точность измере 1 ния и снижаются требования к источникам питания устройства.Кроме того, при указанном выполне нии схемы коррекции используется лишь один общий источник смешения, что создает дополнительное преимушество предлагаемому устройству по сравнению с известным, поскольку исключается влияние неидентичности свойств двух источников смеше ния в независимых цепях схемы коррекции на точность измерения.ф ормула изобретенияУстройство для измерения механическихвеличин, содержащее дифференциальныйструнный преобразователь со схемой коррекции, включающей источник смещения,регулируемые резисторы и дроссели, и измерительную схему, выполненную в виде связанных со струнами преобразователя двухавтогенераторов и подключенного к их выходам частотомера-периодомера, о т л жч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, каждый автогенератор выполнен с мостовой цепью обратьной связи, в одном из плечей которой вклкьчена соответствующая струна преобразователя, дроссели подключены к диагонали моотовых цепей, а средние точки дросселейприсоединены к источнику смещения черезрегулирующие резисторы.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Новицкий П, В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками, Л., "Энергияф, 1970, с, 122.2. Авторское свидетельство СССР502217, кл.01 В 7/04, 1974.608049 итель С. СЭ. Чужик Сос едактор ТиражГосударственнопо делам изобМосква, Ж 35 113035 филиеп ППП872комитета Сретений и оРаушскаи н фПатент, г. Ужгоро пник оректор Н, Яцемирская Подписноеовета Министрокрытийб., д. 4/5