Тензометрическое устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 110480 (21) 2932544/25-28 151 М Кл з с присоединением заявки М 9 -6 01 В 7/1 б Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 231082. Бюллетень М 9 39 Дата опубликования описания 231082 1531 УДК 531. 781,.2 (088.8)(54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензолетрическим преобразователям неэлектрических величин, и ложет быть использовано при создании аппаратуры, участвующей в длительных непрерывных экспериментах и работающей в условиях переменных температур.Известно тенэометрическое устройство, содержащее мостовой преобраэоватоль, источник постоянного напряжения, включенный в диагональ питания преобразователя, и усилитель постоянного тока дифференциального типа 13.Однако это устройство не обеспечи- вает высокой точности при работе в течение длительного времени вследствие наличия дрейфа нуля усилителя, а достижение полной температурной компенсации усилителя также оказывается неосуществимым.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является тенэометричес" кое устройство, содержащее мостовой тенэометрический преобразователь, источник переменного тока прямоугольной формы, включенный в диагональ питания преобразователя, и последовательно соединенные усилитель на несущей частоте, фазочувствительныйдемодулятор и фильтр 21.Однако известное устройство необеспечивает высокой точности преобразования при длительных непрерывных измерениях в условиях переменных температур вследствие значитель" 10 ного временного и температурногодрейфа элементов схемы.Целью изобретения является повышение точности в условиях длитель"ных непрерывных измерений при переменных температурах.эта цель достигается тем, чтов тенэометрическом устройстве, содержащем мостовой тензометрическийпреобразователь, источник переменного тока прямоугольной формы,включенный в диагональ питания преобразователя, и последовательно соединенные усилитель на несущей частоте, Фазочувствительный демодулятор и фильтр, оно снабжено модуля тором выходного сигнала, вход которого соединен с выходом фильтра, ирезистором обратной связи, включенным на выходе модулятора и соединенным одним концом с одной из шин 30 входа усилителя, а другим - с однойиз вершин измерительной диагонали преобразователя, а другая вершина. измерительной диагонали соединена с другой шиной входа усилителя.На чертеже представлена блок-схема устройства. 5Устройство содержит мостовой тензометрический преобразователь 1, источник 2 переменного тока прямоугольной формы, включенный в диагональ питания :реобраэователя 1, последо вательно соединенные усилитель 3 на несущей частоте, фазочувствительный демодулятор 4 и Фильтр 5, а также модулятор б выходного сигнала, вход которого соединен с выходом Фильтра 5, и резистор 7 обратной связи, включенный на выходе модулятора б и соединенный одним концом с одной из шин входа усилителя 3, а другим - с одной из вершин измерительной диагонали преобразователя 1, а20 другая вершина той же диагонали соединена с другой шиной входа усилителя 3.Устройство работает следующим образом.Мостовой тензометрический преобразователь 1 получает питание от источника 2, представляющего собой сочетание стабилизированного источника постоянного напряжения с модулятором на выходе этого источника, преобразующим стабилизированное напряжение в последовательность импульсов прямоугольной Формы. Выходной сигнаг,снимаемый с измеритель ной диагонали преобразователя 1 и пропорциональный измеряемому физическому параметру, складывается с напряжением, выделяющимся на резисторе 7 обратной связи, и поступает 40 на вход усилителя 3. Усилитель 3 производит усиление сигнала на несущей частоте, равной частоте модуляции питающего напряжения.Выходное напряжение усилителя 3 преобразуется в выпрямленное напряжение демодулятора 4 и сглаживается фигьтром 5, выполненным в виде активного фильтра, построенного на базе операционного усигителя. Выходное напряжение с фильтра 5 передается на регистратор, не показанный на схеме, и одновременно поступает на вход модулятора 6На выходе модулятора 6, гальванически развязанном от входа благодаря применению транс 55 Форматора, формируется напряжение отрицательной обратной связи, которое поступает на резистор 7 обратной связи и выделяется на нем в виде последовательности импульсов 60 прямоугольной формы, находящихся в противофазе с выходным сигналом преобразователя 1. При достаточно большой глубине отрицательной обратной связи нестабильность коэффициента преобразоваиия схемы, включающей усилитель 3, демодулятор 4 и фильтр 5, перестает: зависеть отсвойств перечисленных элементов схемы, а зависит лишь от стабильности модуЛятора 6 и резистора 7 обратной связи, которая может быть достигнута достаточно высокой. Что касается временного и температурного дрейфа усилителя 3, модулятора 4 и фильтра 5, то он существенно снижается за счет охвата всего тракта преобразования сигнала общей отрицательной обратной связью.Применение предлагаемого тензометрического устройства позволяет повысить точность измерений при.проведении длительных непрерывных экспериментов в условиях переменных температур, что особенно важно при испытаниях крупногабаритных объектов большой сложности и стоимости, характерных для современных отраслей техники.Формула изобретенияТензометрическое устройство, содержащее мостовой тенэометрический преобразователь, источник переменного тока прямоугольной формы, включенный в диагональ питания преобразователя, и последовательно соединенные усилитель на несущей часто-. те, фаэочувствительный демодулятор и фильтр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в условиях длительных непрерывных измерений при переменных температурах, оно снабжено модулятором выходного сигнала, вход которого соединен с выходом фильтра, и резистором обратной связи, включенным на выходе модулятора и соединенным одним концом с одной из шин входа уси-лителя, а другим - с одной из вершин измерительной диагонали преобразователя, а другая вершина измерительной диагонали соединена с другой шиной входа усилителя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 442363, кл. 6 01 В 7/16, 1972.2, Авторское свидетельство СССР р 478179,кл. С 01 В 7/16, 1973 (прототип).968593 Тимошенк оставител ехред Л.Пе орректорС. шЕк Подписи Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дактор Н, Лаэаренкаэ 8141/бб ВНИИПИ ГосУд по делам3035, Москва,ираж 614рственногзобретениЖ, Рауш комитета СССРи открытийкая наб., д, 4/5