Тензометрическое устройство

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскимиСоциалистическихРеспублик ри 974106 з, фЗфр(1) М. Кл. С 01 В 7/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий) Заявител Харьковский авиационный инс 4) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к измеритель ной технике, а именно к тенэометрическим устройствам для измерения деформации.5По основному авт, св. 9 746175 известно тензометрическое устройство, содержащее источник питания, электрический мост, образованный резисторным и тензорезисторным полумостами, в из.- мерительную диагональ которого включен регистратор, тензорезисторный по-. лумост образован включенными в его плечи активными и компенсационными тензореэисторами, вход первого плеча реэисторного полумоста соединен с15 входом первого переключателя тензорезисторов, выходы которого подключены к входам активных тензорезисторов тензорезисторного полумоста, под-. ключенным к выходам второго переключателя тензорезисторов, вход которого соединен с первым выходом источника питания, управляемое сопротивление, дифференциальный усилитель и дополнительный источник питания, управля емое сопротивление включено между вторым выходом источника питания и входом компенсационного тензорезистора тензореэигторного полумоста, к которому подключен один вход диф ференциального усилителя, второйвход которого подключен к входу второго плеча резисторного полумоста,а выход подсо еди не н к входу управляемого сопротивления, дополнительныйисточник питания подключен к резисторному полумосту через входы егоплеч 13,Цель изобретения - повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем, что тенэометрическое устройство снаб жено переключателем резисторного полу- моста, первый вход которого подключен к первому выходу дополнительного источника питания и входу первого переключателя тенэорезисторов, второй вход подключен ко второму выходу второго источника питания и ко второму входу дифференциального усилителя, управляющий вход подключен к синхронизирующему выходу регистратора, а выходы - к входам плеч резисторного полумоста.Введение переключателя резистор- ного полумоста, обеспечивая попеременное подключение входов плеч резисторного полумоста,.исключает влияние изменения соотношения его плеч. Бла 974106годаря этому точность измерения устройства повышается на порядок.Иа чертеже представлена блок-схема тенэометрического устройства.Устройство содержит реэисторный полумост 1, входы плеч которого под ключены к выходам переключателя 2. Первый вход переключателя 2 резистор- ного полумоста 1 подключен к первому, выходу второго источника 3 питания и входу первого переключателя 4 тен зорезисторов 5-7. Выходы первого переключателя 4 подключены к выводам тенэореэисторов 5-7, каждый иэ которых вторым выводом соединены с первым выводом компенсационного тенэореэистора 8. Активные тенэорезисторы 5-7 и компенсационные тенэореэистор 8 образуют тензореэистор-ный полумост 9, Второй выход второго источника 3 питания подключен ко второму входу переключателя 2 реэис- торного полумоста 1 и ко второму входу дифференциального усилителя 10, выход которого подключен к управляющему входу управляемого сопротивления 11, Резисторный полумост 1 и тенэореэисторный полумост 9 образуют электрический мост 12, в измеритель ную диагональ которого включен регис тратор 13, синхронизирующий выход которого подключен к управляющему входу переключателя 2 резисторного полумоста 1. Первый выход первого источника 14 питания подключен ко входу второго переключателя 15 тензорезисторов 5-7, выходы которого подключены ко входам тензорезисто- ров 5-7. Управляемое сопротивление 11 подключено между вторым выходом первого источника 14 питания и вторым выводом компенсационного тензорезис тора 8, к которому подключен первый вход дифференциального усилителя 10, Регистратор 13 выполнен по принципу аналог-цифрового переключателя с двойным интегрированием 45Устройство работает следующим образом.Тенэорезисторный полумост 9 эапитывается от первого источника 14 пь тания, напряжение которого автоматически оегулиоуется упоавляемьщ сопоотивлением 11 под воздействием сигнала рассогласования, поступающе го с выхода дифференциального усилителя 10, Выборка избранного для изме рения одного из тензорезисторов 5-7 и подключение его к первому выходу первого источника 14 питания и реэис. торного полумоста 1 производится пе. реключением ипереключателей 4 и 15 соответственно в одноименные положения.Так как в разрыв между соединительной линией, подключенной к тенэоре-. зисторному полумосту 9, и вторым выходом переключателя 2 резисторного по 65 лумоста 1 включен дифференциальныйусилитель 10, имеющий высокое входное сопротивление, соединительные линии между переключателем 4 и тенэорезисторами 5-7, а также между компенсационным тензореэистором 8 и дифференциальным усилителем 10 практически обесточены, В результате этогопотенциалы на входах тенэореэисторов5-7 и входе первого переключателя4 тенэореэисторов становятся равными.На один вход дифференциального усилителя 10 подается потенциал с выходакомпенсационного тензорезистора 8, ана другой его вход - потенциал с выхода переключателя 2, коммутирующегосигналы реэисторного полумоста 1.Незначительные различия этих потенциалов вызывают появление сигнала рассогласования на выходе дифференциального усилителя 10, Сигнал рассогласо-.вания поступает на управляющий входуправляемого сопротивления 11 и регулирует его до тех пор, пока потенциал с выхода компенсационного тенэореэистора 8 станет равным потенциалу с выхода переключателя 2 резисторного полумоста 1,В результате равенства потенциаловна входах первого переключателя 4 итензореэисторов 5-7 и равенства потенциалов с выходов компенсационноготензорезистора 8 и переключателя 2реэисторного полумоста 1 устраняется влияние паразитних сопротивленийпрактически обесточенных данных соединительных линий, а также между тенэореэисторным полумостом 9 и дифферен.циальным усилителем 10 и переключателей 4 и 15,Лля исключения влияния изменениясоотношения плеч резисторного полумоста 1 с помощью переключателя 2 осуществляется коммутация входов плечрезисторного полумоста 1 по командам,приходящим на управляющий вход переключателя 2 с синхрониэирующего выходарегистратора 13. Работа регистратора13, включенного в измерительнуюдиагональ электрического моста 12,построена таким образом, что время интегрирования входного сигнала разделено на два равных полупериода. В первый полупериод входы плеч резисторного полумоста 1 подключаются с помощью .переключателя 2 ко входу дифференциального усилителя 10 и входупервого переключателя 4 тензорезисторов 5-7, а второй полупериод входыплеч резисторного полумоста 1 подключаются наоборот, т,е. к входу первого переключателя 4 тензореэисторов5-7 и входу дифференциального усилителя 10,При этом изменения соотношенияплеч резисторного полумоста 1, вызыва.ющие ложный разбаланс электрическогомоста 12 в первый полупериод интег974106 формула изобретения ВНИИПИ Заказ 8675/54 аж 614 ое ,4 илиал ППП "Патент жгород, ул.Проектн рирования входят во входной сигнал содним знаком, а второй полупериод -обратным знаком. В результате этогонапряжене на выходе регистратора 13,в конце всего периода интегрированияне содержат ошибки от влияния изменения соотношения плеч резисторного долумоста 1, вследствие чего данное тензометрическое устройство дает возможность производить, измерения с точностью 0,01 и разрешающей способностью. 10 относительной деформации,Тензометрическое устройство по авт, св. Р 746175, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышенияточности измерений, оно снабжено пере.ключателем резисторного полумоста,первый вход которого подключен к первому выходу дополнительного источника питания и входу первого переключателя тензорезисторов, второй вход подключен ко второму выходу второго источника питания и ко второму входу дифференциального усилителя, управляющий вход подключен к синхронизирующему выходу регистратора, а выходык входам плеч резисторного полумоста,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1, Авторское свидетельство СССРМ 746175, кл, 0 01 В 7/16, 1977