Тензометрическое устройство

(прототип). арькова,. Е. ол ьство СССР 1975. ство СССР 1978(54)(57) Т ВО, содерж питания, в ния.тензом УСТРОЙСТисточник НЗОМЕ НСКО щее тензом люченный в ональ пита 1 включен"ста, усилитель ительную диаго едовательно со ензоныеРюзме- и з ь мос н о а е оста, ервый и исполик опорного к инверснои логи ие элемен ительныиапряжен лемент, источ подключенный ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 2 п 1 ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ согласующии элемент и ко подключенные к каждои веррительной диагонали тензоследовательно включенные входу первого компаратора, а выходы компараторов соединены с входом первого логического элемента, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения достоверности, контроля, оно снабжено вторым источником опорного напряжения, блокой вы.читания, тактовым генератором и клю-, чом, причем второй источник опорного напряжения подключен к неинверсному входу второго компаратора, входы бло. ка вычитания соединены с выходами согласующих элементов, выход блока вычитания соединен с инверсным входом второго компаратора и неинверсным входом первого компаратора управляющий вход ключа соединен с первым входом второго логического. элемента, выходами тактового генератора и первого источника опорного. напряжения, а выход ключа соединен с входом первого согласующего элемента, при этом первый логический элемент выполнен в виде двухвхода- Ффффф вого элемента ИЛИ, а второй логичес" кий элемент - в виде двухвходовогоэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.,1084594 10 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрическим устройствам для измерения деформаций, давлений и усилиймостовыми методами. 5Известно тензометрическое устройство, содержащее мост с тензодатчиками, источник питания моста, усилитель, соединенный с измерительнойдиагональю моста, и блок контролятензодатчиков с источником опорногонапряжения, первым компаратором измерительного и опорного сигналов иисполнительным элементом Г 1 .Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет регистрировать отказы, приводящие кпропаданию сигнала, что в свою очередь приводит к невозможности обнаружения таких неисправностей, как обрыв 20кабеля, соединяющего тензомост сусилителем, или короткое замыканиепроводов кабеля между собой.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсятензометрическое устройство, содержащее тензомост, источник питания,включенный в диагональ питания тензомоста, усилитель, включенньй в измерительную диагональ тензомоста, 30последовательно соединенные согласующий элемент и компаратор, подключенные к каждой вершине измерительной. диагонали тензомоста, последовательно включенные первый, второй логичес-З 5кие элементы и исполнительный элемент, источник опорного напряжения,подключенный к инверсному входу первого компаратора, а выходы компараторов соединены с входом первого логического элемента 2),Известное устройство не позволяетобнаруживать часто возникающие отказы такие, как замыкание всех проводов кабеля, соединяющего тензомостс усилителем и источником питания,или замыкание лишь проводов, идущихот измерительной диагонали тензомоста, что снижает достоверность контроля измеряемых параметров. 50Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет расширения функциональных возможностей.Указанная цель достигается тем,что тензометрическое устройство, содержащее тензомост, источник питания,включенный в диагональ питания тензомоста, усилитель включенный в измерителвную диагональ тензомоста,последовательно соединенные согласующий элемент и компаратор, подключенные к каждой вершине измерительнойдиагонали тензомоста, последовательно включенные первый, второй логические элементы и исполнительныйэлемент, источник опорного напряжения, подключенный к инверсному входупервого компаратора, а выходы компараторов соединены с входом первогологического элемента, снабжено вторым источником опорного напряжения,блоком вычитания, тактовым генератором и ключем, причем второй источник опорного напряжения подключен кнеинверсному входу второго компаратора, входы блока вычитания соединены с выходами согласующих элементов, выход блока вычитания соединенс инверсным входом второго компаратора и неинверсным входом первогокомпаратора., управляющий вход ключасоединен с первым входом второго логического элемента, выходами тактового. генератора и первого источникаопорного напряжения, а выход ключасоединен с входом первого согласующего элемента, при этом первый логический элемент выполнен в виде двухвходового элемента ИЛИ, а второй логический элемент - в виде двухвходового элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,На чертеже представлена блок-схемаустройства.Тензометрическое устройство содержит тенз 6 мост 1, источник 2 питания,включенный в диагональ питания тензомоста 1, усилитель 3, включенныйв измерительную диагональ тензомоста1, к вершине А измерительной диагонали тензомоста 1 подключен согласующий элемент 4, а к вершине Б -согласующий элемент 5, выходы согласующих элементов 4 и 5 подключенына входы блока 6 вычитания, выходкоторого подключен к неинверсномувходу компаратора 7 и к инверсномувходу компаратора 8, выходы компараторов 7 и 8 подключены на входы логического элемента ИЛИ 9, последовательно соединенного с логическимэлементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 н исполнительным элементом 11, выходтактового генератора 12 подключенк второму входу логического элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, входу ключа 13,выход ключа 13 подключен к входу го3 10845 гласующего элемента 4, источник 14 опорного напряжения подключен к входу ключа 13 и инверсному входу компаратора 7, источник 15 опорного напряжения подключен к неинверсному входу компаратора 8.Тензометрическое устройство работает следующим образом.В случае отсутствия отказов тензомоста 1 разность напряжений вершин 1 О А и Б находится в поле допуска, за-. данного источниками 14 и 15 опорного напряжения. Нижнее пороговое значе" ние разности напряжений вершин А и Б тензомоста 1 определяется опорным напряжением источника 14, верхнее - источника 15. Компараторы 7 и 8 в этом случае вырабатывают сигнал логического нуля. Логический нуль проходит через логический элемент ИЛИ 9 20 и логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 при отсутствии управляющего импульса с выхода тактового генератора 12. Исполнительный элемент 11 в этом случае не срабатывает и сигнал 25 с усилителя 3 поступает на регистратор (не показан). При наличии импульса с тактового генератора 12, соответствующего логической единице, ключ 13 замыкается и замыкает одновремен- З 0 но одно из плеч тензомоста 1 на источ.ник 2 питания. Таким образом, имитируется искусственный отказ.В случае отсутствия действительных отказов тензомоста 1 срабатывает один из компараторовили 8, поскольку разность напряжений вершин А и Б тензомоста 1 равна примерно половине напряжения питания тензомоста 1 и выйдет соответственно на 40 заданное поле допуска. Таким образом,. на выходе одного из компараторов 7, 8 появляется логическая единица и соответственно на выходе логического элемента ИЛИ 9. Появление на 45 входах логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 двух логических единиц соответствует логическому нулю на его выходе. Исполнительный элемент 11 в этом случае также не срабатывает и сигнал с выхода тензомоста 1 подается на регистратор.При возникновении отказов тензомоста 1 на выходе логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 появляется логическая единица, срабатывает исполнительный элемент 11, прерывается, подача сигнала на регистратор и сра 94 4батывает сигнализация отказа (не показано).Обрьв или короткое замыкание цепейтензомоста, приводящие к изменениюразности напряжений верщин А и Б отдопустимого значения к недопустимому,вызывают срабатьвание одного изкомпараторов 7 или 8, На выходе логических элементов 9 и 10 появляетсялогическая единица (при отсутствииуправляющего импульса с генератора12), исполнительный элемент 11 срабатывает и отключает выход устройст.ва до момента повторного включениянапряжения питания.Появление логической единицы навходе логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 от тактового генератора12 не вызывает повторного включения устройства.Отказы типа замыкание источника 2питания, замыкание измерительнойдиагонали тензомоста 1 не вызываютсрабатьвания компараторов 7 и 8, таккак разность напряжений вершин А иБ в этом случае нулевая и находитсяв допуске. На выходе логическогоэлемента ИЛИ 9 в этом случае присутствует логический нуль. При отсутствии управляющего импульса с тактового генератора 12 на выходе логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10логический нуль и исполнительныйэлемент 11 в этом случае не срабатывает. В момент появления управляющего импульса с тактового генератора 12 замыкается ключ 13 и подается логическая единица на первыйвход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, на выходе которого такжеустанавливается логическая единица, что вызывает срабатывание исполнительного элемента 11. Отключение исполнительного элемента 11 припропадании управляющего импульса непроисходит и он работает до появления первого отказа,При замыкании ключа 13 к вершинеА подсоединяется общая шина и, таким образом, к указанному плечу тензомоста 1 подключается источник 2питания, В этом случае другое плечотензомоста 1, соединенное одним концом с вершиной А, а другим - с выходом источника 2 питания, подключенным к общей шине, оказывается приэтом закороченным и равновесие тензомоста 1 нарушается, т,е. ключ 131084594 Составитель В. ПисаревскийРедактор И. Ковальчук Техред М,Кузьма Корректор А, Ильин Заказ 1974/34 Тираж 587 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал 11 ПП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 выполняет роль исполнительного элемента искусственного отказа, Согласу ющие элементы 4 и 5 предназначены для согласованного подключения тензомоста 1 к блоку б вычитания.Таким образом, предлагаемое тенэометрическое устройство выдает достоверную информацию во все рремя работы, производит контропь всех возможных комбинаций обрывов и коротких замыканий цепей тензо моста, имеет высокую достоверность контроля возникающих отказов.