Тензометрическое устройство с прямоугольным напряжением питания моста

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 030179 (21) 2706290/26-21 (51) М, Кл. с присоединением заявки Мо 6 01 В 17/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 317. . 733 (088. 8) Дата опубликования описания 25,11 ВО(54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОИСТВО С ПРЯМОУГОЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПИТАНИЯ МОСТАИзобретение относится к измери-. тельной технике, в частности к тенэометрической аппаратуре на несущей частоте с прямоугольным напряжением питания измерительных мостов.5Известна тензометрическая аппаратура с прямоугольным напряжением питания мостов, содержащая генератор тактовых импульсов, делитель частоты, возбудитель демодулятора, устройство 10 Формирования напряжения питания измерительного моста, первый усилитель, ключевое устройство, второй усилитель, инвертор, демодулятор, фильтр и вы ходной усилитель 13 15В указанной аппаратуре влияние паразитных выбросов на фронтах измеряемого напряжения в значительной степени уменьшается за счет стробирования, которое выполняется ключевым устрой ством, размещенным между первым и вторым, усилителем.Недостатком этой аппаратуры является отсутствие гальванического разделения между измерительными мостами 25 и входами аппаратуры, что приводит к снижению помехозащищенности аппаратуры по отношению к помехам, возникающим между точками заземления аппаратуры и объекта тенэометрирования, 30 удаленных друг от друга иногда на сотниметров. При значительной энергонасыщенности современных измерительных залов и стендов уровень помехи между точками заземления объекта и аппаратуры достигает величины, затруДняющей измерение сигналов низкого уровня.Известна аппаратура для измерения деформаций и температур, содержащая задающий генератор, устройство питания мостов, измерительные мосты, входной трансформатор, усилитель, ключевые и выходные устройства, в которой осуществлена гаотьваническая развязка между измерительными мостами и аппаратурой эа счет применения входного трансформатора с незаземленнойпервичной обмоткой 21. Недостатком устройства является невысокая точность, так как емкость, шунтирующая плечо моста, будет изменяться в значительных пределах, то это приведет к погрешности в измерениях, учет которой весьма затруднителен, так как длительность переходного процесса зависит от выходного сопротивления моста, индуктивности трансформатора, емкости входного кабеля и т.п.Формула изобретенияТензометрическое устройство с прямоугольным напряжением питания моста,содержащее последовательно соединенные задающий генератор, блок питаниямоста, измерительный мост, входнойтрансформатор, усилитель, ключевой ивыходной блоки, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последо 5 вательно соединенн ,и формирователеми вторым ключевым блоком, вход которого подключен параллельно любой изобмоток входного трансформатора, авход формирователя - к выходу задаюО щего генератора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Проспект Фирмы Брюль и Къер"Тензоиндикатор 1526".5 2. Беклемишев А.И. и др. Сб. работпо измерительным и вычислительнымсистемам для исследования аэродинамики, динамики и прочности летательныхаппаратов, ЦАГИ, вып. 1599, 1977. Цель изобретения - повышение точности измерений."Поставлейная цель достигается тем, что тензометрическое устройство, содержащее последовательно соединенный задающий генератор, блок питания моста, измерительный мост, входной трансформатор, усилитель, ключевой и выходной блоки, снабжено последовательно соединенными формирователем и вторым ключевым блоком, входкоторого подключен параллельно любой из обмоток входного трансформатора, а вход формирователя - к выходу задающего генератора.На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого тензометрическо го устройства с прямоугольным напряжением питания моста; на фиг, 2 эпюры напряжений.Тензометрическое устройство содержит задающий генератор 1, один вы О ход которого соединен через блок 2 питания мостов с диагональю 3 питания моста. Второй выход задающего генератора соединен с ключевым блоком 4 и Формирователем 5. Измерительная диагональ моста соединена с первичной обмоткой входного трансформатора 6, причем параллельно, одной из его обмоток (например вторичной) подсоединен второй ключевой блок 7, соединенный с выходом формирователя 5. Ко ЗО вторичной обмотке трансформатора последовательно присоединены усилитель 8, первый ключевой блок 4 и выходной блок 9.Работу схемы можно проиллюстриро вать эпюрами напряжений (см. Фиг. 2, эп. 1-6).В задающем генераторе 1 вырабаты- ваются прямоугольные импульсы (эп. 1), которые затем подаются на блок 2 пи тания мостов, где происходит логическое деление частоты генератора до значения несущей частоты и усиления полученного напряжения йо"мощности (эп. 2). Кроме того, в задающем генераторе формируются импульсы управления ключевым блоком 4 (эп. 3) и формирователем 5 (эп. 4), С выхода устройства питания моста напряжение подается"на диагональ питания моста.Сигнал с выхода измерительных мос тов (эп. 5) поступает на входнойтрансформатор 6, причем к моменту формирования на фронтах напряжения с моста паразитных выбросов одна из обмото трансформатора (на фиг. 1 вто-. 5 ричная) замыкается накоротко вторым ключевым блоком 7 и остается-"в такомсостоянии до окончания переходногопроцесса. Это существенно уменьшает напряжение самоиндукции на первичной обмотке трансформатора и сокращает длительность паразитного выброса за счет уменьшения постоянной времени заряда паразитной емкости в мосте.Управление вторым ключевым блоком осуществляется от формирователя 5. С выхода трансформатора сигнал поступает на усилитель 8 и далее на первый ключевой блок 4, управление которым осуществляется импульсами с задающего генератора 1. Импульсы управления первым ключевым блоком по длительности перекрывают импульсы управления вторым ключевым блоком и располагаются симметрично относительно фронтов напряжения питания мостов с тем, чтобы исключить коммутационные выбросы напряжения, образующиеся при работе второго ключевого устройства,и уменьшать погрешность за счет конечного значения индуктивности первичной обмотки входного трансформатора при изменении выходного сопротивления моста, С выхода первого ключевого блока измеряемый сигнал (эп. 6) поступает на выходной блок 9.Полученные результаты показали, что введение тензометрической аппаратуры со входным трансформатором позволяет существенно повысить точность измерений при "сохранении высокой помехозащищенности, присущей аппаратуре с гальваническим разделением, входных и усилительных цепей.781704 гФиег НИИПИ Заказ 8121/48 Тираж 1019 Подписное илиал ППП"Патент ,г.Ужгорооекфная,4