Устройство для измерения динамических деформаций

Союз СоветскихСоциалистическихреспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет С 01 В 7/16 Государственный комитет СССР во дедам изобретениИ и открытийОпубликовано 301281 Бюллетень Йо 48 Дата опубликования описания 30. 12. 81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ДеФОРмАЦийИзобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению динамических деформаций.Известно устройство для измерения динамических деформаций, содержащее измерительные каналы, каждый иэ которых выполнен в виде последовательно соединенных тензорезистора, усилителя, источника тока с опорным элементом, генератора калибровочного напряжения и переключателя 1,Недостаток данного устройства заключается в том, что при расшифровке, результата измерений необходимо измерять значение тока через тензорезистор, а при значительной длине соединительных проводов - сопротивлен е тензореэистора и сопротивление про одов.аиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения динамических деформаций, содержащее измерительные каналы, каждый иэ которых выполнен в виде тензорезистора,последовательно соединенных усилителя и источника стабилизированного тока, а также общий опорный элемент,соединенный с источниками тока, генератор, калибровочного напряжения, переключатель, разделительныи трансформатор, первичная обмотка которогочерез переключатель соединена с генератором калибровочного напряжения 12).Недостатком данного устройстваявляется низкая чувствительностьканальной измерительной цепи из-забольших токов питания тензореэистоЦель изобретения - повышение чувствительности.Эта цель достигается тем, чтокаждый измерительный канал снабжен 15 буферным резистором, который черезисточник стабилизированного тока ивторичную обмотку разделительноготрансформатора соединен с опорнымэлементом, а тенэореэистор включен 20 в цепь источника тока.На чертеже изображена блок-схемаустройства.Устройство для измерения динамических деформаций содержит измерительные каналы, каждый из которыхвыполнен в виде последовательно соединенных буферного резистора 1,усилителя 2, источника 3 стабилизированного тока, разделительного 30 трансформатора 4, переключателя 5и генератора 6 калибровочного напряжения.Каждый из источников 3 тока содержит операционный усилитель 7, выход которого связан со входом эмиттерного повторителя, выполненного на биполярном транзисторе 8 и тензорезисторе 9, включенном в эмиттерную цепь транзистора 8. Выход эмиттерного повторителя соединен с инвертирующим входом усилителя 7. Неинвертирующие входы усилителей 7 связаны через вторичную обмотку разделительного трансформатора 4 с одной из клемм общего для источников 3 тока опорного элемента 10, другая клемма опорного элемента 10 соединена с общей шиной устройства, а первичная обмотка разделительного трансформатора 4 через переключатель 5 соединена с генератором 6 калибровочного напряжения. Ток питания тензорезистора 9 устанавливается выбором постоянного напряжения опорного элемента 10.Устройство работает следующим - образом.Перед измерениями проводится калибровка всех измерительных каналов. Для этого калибровочное напряжение от генератора 6 калибровочного напряжения подается через разделительный трансформатор 4 на неинвертирующие входы операционного усилителя 7. Затем с помощью переключателя 5 генератор 6 калибровочного напряжения отключается, и начинается рабочий процесс Измерения динамических деформаций.Выходной сигнал измерителЬного канала Оопределяетвя выражениемк выхЕОквцХ р, 9 йг 391 йр где Е - постоянное напряжение опорного элемента 10;ток питания тензорезистора 9;Е - относительная деформация;. й - сопротивление буферногорезистора 1.В свою очередь согласно (1);чувствительность измерительного канала 5 станет равнойопвых ьЪвых6 РЛ й 6 %. где ЕОэь,х - изменение сигнала навыходе измерительногоканала;Е й - приращение сопротивления тензорезистора 59, вызванное воздействием деформации;й - сопротивление тензорезистора 9;5 - чувствительность тензорезистора 9;ЬЕ - изменение измеряемойвеличины - относительной деформации.Как следует из сравнения (1) и (2)и при условии й ) й, чувствитель ность измерительного канала повышается в щ = й 1 й,Таким образом, данное устройствопозволяет уменьшить потребляемуюмощность путем уменьшения токов пи О тания тенэорезисторов 9, сохраняяпри этом повышенное значение чувствительности измерительного канала засчет соответствующего увеличенияСОПротивлений буферных резисторов 1.25Формула изобретения Устройство для измерения динамических деформаций, содержащее измерительные каналы, каждый иэ которыхвыполнен в виде тензорезистора,последовательно соединенных. усилителя иисточника стабилизированного тока,а также опорный элемент, соединенныйЗ 5 с источниками тока, генератор калибровочного напряжения, переключатель, разделительный трансформатор, первичная ббмотка которого через переключатель соединена с ге 40 нератором калибровочного напряжения,отличающееся. тем, что сцелью повышения чувствительности,каждый измерительный канал снабженбуферным резистором, который через45 источник стабилизированного тока ивторичную обмотку разделительноготрансформатора .соединен с опорнымэлементом, а тензореэистор включенв цепь источника тока.50Источйики йнфорйации,принятые во внимание при.экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 238809, кл. С 01 В 19/18, 1966.2. Авторское свидетельство СССР9 619784, кл. С 01 В 7/16, 197655 (прототип).894340 Составитель В. ПисаревскийТехред 3. Фанта Корректор С. Шекмар Редактор С. Тараненко Заказ 11437/60 Тираж 645 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5