Устройство для измерения динамических деформаций

(ЗМЕРЕ НАМИЧЕСКИХ ДЕФОРМА 11 вход уст ист змериисормацйение охинке Изобрет тельной те пол ьэов ано в элемента ко данного устройства о по условиям эксплупредставляется воэд измерением пронзвовку коэффициентов уси нциального усилителя, едостаточна его помеь, когда в условиях температура окружающей тся в широких пределах Нед атком о, чт везде является т атации не можность пере дить регулироленин диффере Кроме того, н хозащищенност эксплуатации среды изменяе 2 Известно устройство для измерения динамических деформаций, содержащее несКолько измерительных каналов, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных. тензодатчика, уси 1 тителя и источника тока с общим опорным элементом, ге-. нератор калибровочного напряжения, переключатель, разделительный трайсформатор, первичная обмотка которого через переключатель соединена с генератором калибровочного напряжения, одна клемма опорного элемента через вторичную обмотку и источники тока соединена с тензорезистором, а другая - с общей шиной источника тока 1.Недостатком данного устройства является слабая помехозащищенность, так как в нем не предусмотрены меры, обеспечивакщие необходимую точность измерений на объектах, насыщенных электроборудованием, когда сигнал помехи в сотни раэ превышает по величине измеряете сигналы, поступающие от тенэорез ора наройства.Наиболее близкое к предлагаемому 5устройство для измерения.динамических деформаций содержит последовательно соединенные тензорезистор, резистор, источник питания постоянноготока, дифференциальный усилитель,входы которого через разделительныеконденсаторы соединены с выводамитенэореэистора, второй резистор,включенный последовательно с тензорезистором, второй источник постоянного тока, включенный последовательно с первым источникоми операционный усилитель с двумя входами, каждый из которых соединен с одним нэвыходов дифференциального усилителЯ 2,1.Цель изобретения - повышение точности измерений динамических деформаций.Указанная цель достигается тем, чта устройство для измерения динамических деформаций, содержащее тенэарезистар, дифферецниальный уси" литель, входы которого через разделительные конденсаторы соединены с ,выводами тензарезистара,и операционный усилитель с двумя входами, кажО дый из которых соединен с одним иэ выходов дифФеренциального усилителя, снабжено двумя компенсационными стабилизаторами положительного и отрицательного токов с заземленной нагрузкой, каждый из которых состоит из последовательно соединенных регулирующего составного транзистора, схемы сравнения и усилителя постояннога тока, выход каждого компенсационного стабилизатора тока подключен к одному из выводов тензарезистора, регулирующим операционным усилителем и резистарным делителем, к неинвертирующему входу регулирующего операционного усилителя через соответствующие резисторы подключены выходы компенсационных стабилизаторов тока, инвертирующий вход соединен со средней точкой резисторного делителя, один вывод которого соединен с общим проводом, другой - с выходом регулирующега операционного усилителя, а выход регулирующего операционного усилителя включен через соответствующие резисторы в цепь от- З 56 рицательной обратной связи усилителей постоянрого тока. На чертеже изображена блок-схема устройства, 4 О.Устройство содержит тенэореэистар 1, соединенный через разделительные конденсаторы 2 и 3 с входами дифференциального усилителя 4, выполненного на операционных усилителях 5 и 6, выходы которых подключены к входам операционного усилителя 7. к одному выводу тензарезистара 1 подключен компенсационный стабилизатор 8 положительного тока, состоящий из последовательно соединенных регулирующего составного транзистора 9, схемы 16 сравнения и усилителя 11 постоянного тока, к другому выводу тензарезистора 1 подключен компенсационный стабилизатор 12 отрицательного тока, состоящий из последовательно соединенных регулирующего составного транзистора 13, схемы 14 сравнения иусилителя 15 постоянного тока. Выходы стабилизатора 8 60 положительного тока через резистор 16) и стабилизатора 12 отрицательного тока вечерев резистор 17 )подключены к неинвертирующему входу регулирующега операционного усилителя 18,65 выход катарага через резистор 19включен в цепь обратнойсвязи усилителя 11 постоянного тока и через резистор 20 - в цепь обратной связиусилителя 15 постоянного тока, Инвертирующий вход регулирующего операционного усилителя 18 подключен ксредней точке резисторного делителя,состоящего из резисторов 21 и 22,включенного между выходом регулирующега операционного усилителя 18 иобщим проводом,Устройство работает следующим образом.Тензарезистор 1, подключенныйк симметричным входам дифференциального усилителя 4, питается ат компенсационных стабилиаэторов 8 и 12положительнага и отрицательного токовс высокими выходными импедансами, Обастабилизатора 8 и 12 тока, включенные симметрично относительно тензареэистора 1 и входов дифференциального усилителя 4, обладают равенствам выходных импедансов и образуют,таким образом, симметричную входнуюизмерительную цепь тензорезистор 1входы дифФеренциального усилителя 4,Высокая степень симметрии выходныхимпедансов стабилизаторов 8 и 12 тока достигается прйменением операционного усилителя 18.Под воздействием деформации тензорезистор 1 изменяет величину своега сопротивления, вследствие чегоизменяется напряжение на выходахтензорезистара 1, которое поступаетна входы дифференциального усилителя 4. Одновременно на входы дифференциального усилителя 4 поступают исигналы синфаэнай составляющей помехи. Вследствие симметрии входнойизмерительной цепи тензорезистор 1входы тенэометрическога устройствасинфазная помеха практически полностью вычитается во входном дифференциальном усилителе 4, а полезный сигнал усиливается.1Если пад воздействием температу-"ры окружающей среды измЕнится выходной импеданс стабилизатора 8 положительнога тока или стабилизатор12 отрицательного тока, то изменитсяи его выходной ток. Это изменениепередается через резисторы 16, 17 нанеинвертирующий вход регулирующегооперационного усилителя 18 и вызывает изменение напряжения на еговыходе. А так как выход регулирующего операционного усилителя 18 через резисторы 19 и 20 включен в цепиобратных отрицательных связей усилителей 11 и 15 постоянного тока, торавенство выходных импедансов стабилизаторов 8 и 12 тока восстановится.Так, например, при коэФфициентеусиления регулирующего операционногоусилителя 18 равном 1000 стабильность, и равенство выходных импедансов стабилизаторов 8 и 12 тока поддерживается с точностью до 0,1 при изменении температуры окружакщей среды в пределах + 60 оС. Благодаря этому 5 стабилизаторы 8 и 12 тока не нарушают симметрии входной измерительной цепи тенэорезистор 1 - входы измерительного канала.таким образом, предлагаемое уст ройствообладает повышенной помехоустойчивостью и существенно расширяет динамический диапазон измерения динамических деформаций в условиях воздействия температуры окру жакщей среды в широких пределах, что позволяет повысить точность измерений.Формула изобретенияУстройство для измерения динамических Деформаций, содержащее тенэореэистор, дифференциальный усилитель, входы которого через разделительные конденсаторы соединены с выводами тенэорезистора, и операционный усилитель с двумя. входами, каждый иэ которых соединен с одним из выходов дифферевцяального усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений,оно снабжено двумя компенсационнымистабилизаторами положительного и отрицательного токов с эаэеменной нагрузкой, каждый из которых состоитиз последовательно соединенных регулирукщего составного транзистора,схемы сравнения и усилителя постоянного тока, выход каждого компенсационного стабилизатора .тока подключен к одному из выводов тензореэистора, регулирующим операционным усилителем и реэисторным делителем, кнеинвертнрующему входу регулирующего операционного усилителя черезсоответствующие резисторы подключенывыходы компенсационных стабилизаторовтока, инвертирующий вход соединен сосредней точкой резисторного делителя,один вывод которого соединен с общимпроводом, другой - с выходом регулирующего операционного усилителя,а выход регулирукщего операционногоувилителя включен через соответствукицие резисторы в цепь отрицательной обратной связи усилителей постоянного тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 619784, кл. Я 01 В 7/16, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 756190, кл. 6 01 В 7/18, 1978прототип).1000743 исаревский Корректор, М. Шарош Составитель В Техред Л.Пека Редактор А. Маковс каз 135 11303 Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж б И Государстве делам иэобре Москва, Ж,ного комитет ений и откры Раушская наб ПодписноСССРйд. 4/5