Устройство для измерения динамических деформаций

ОЮЗ СОВЕТСКИ ОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИК 2 4 С 01 В 7/16 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР Й КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ИЕ ИЗОБРЕТ ЛИС,АВТОРС(56) Авторско 9 1000743, кл свид С 01 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИИ МЕРЕНИЯ ДИНАзобретен тельнои технике зовано для изме Изобретение отнтельной технике. Цель изобретени ся к измеривыщение точно и а чезображ а блок-схема предлагаемого устроиства. Устройство содержит тензорезисто 1, соединенныи конденсаторы.2 ренциального у ного на операц 6, выходы кото дам операционн ному выводу те чен компенсаци положител ьно го последов ател ьн ющего составно мы О сравнени стоянного тока тензореэистора МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ относится к измерии может быть испольения деформаций в через разделительные и 3 с входами дифФеилителя 4, выполненонных усилителях 5 и ых подключены к вхого усилителя 7. К одзорезистора 1 подклюнный стабилизатор 8 тока, состоящий изсоединенных регулируо транзистора 9, схеи усилителя 11 пок другому выводуподключен компенэлементах конструкции при воздействии нестационарных температур, Цельюизобретения является повьппение точности за счет компенсации изменениячувствительности тенэорезистора приизменении температуры окружающей среды. Устройство позволяет автоматически регулировать ток через тензорезистор таким образом, что его выходноенапряжение при одинаковой деФормациисохраняется постоянным. Вследствиеэто го величина снимаемог о с т енэ орезистора полезного сигнала не зависитот изменения величины сопротивлениятензорезистора, например от температуры. 1 з.п, ф-лы,ил,сационный стабилизатор 12 отрицательного тока, состоящий иэ последовательно соединенных регулирующего составного транзистора 13, схемы 14 сравнения и усилителя 15 постоянного то-: ка. Выходи стабилизатора 8 положительного тока (через резистор 16) и стабилизатора 12 отрицательного тока (через резистор 17) подключены к неинвертирующему входу регулирующего опер ационно го усилителя 18, выход каждого через резистор 9 включен в цепь обратной связи усилителя 11 постоянного тока и через резистор 20 в цепь обратной связи усилителя 15 постоянного тока. Инвертирующий вход регулирующего опер ационно го усилителя 8 подключен к средней точке резисторного делителя, состоящего иэ резисторов 21 и 22, включенного между выходом регулирующего операционногоусилителя 18 и общим .проводом. Сумматор 23 с частотно-зависимой отрицательной обратной связью и инвертор24 выполнены на операционных усили 5телях 25 и 26. Один конец потенциометра 28 подключен к отрицательномуполюсу не показан) источника 27опорного стабилизированного напряжения 9 второи к положительному полюсу (не показан) этого источника 27 ик нулевому проводу. Подвижная частьпотенциометра 28 через резистор 29подключена к неинвертирующему входуоперационного усилителя 25 сумматора 23 и резистору 30, второй конецкоторого соединен с выводом тенэорезистораи выходом компенсационно го ст абилиз атор а 8 положительно готока, К неинвертирующему входу операционного усилителя 25 сумматора 23подключен резистор 31, второй конецкоторого соединен с общим проводом,и конденсатор 32, второй конец конденсатора 32 подключен к выходу операционного усилителя 25 сумматора23, Выход операционного усилителя 25сумматора 23 соединен через один резистор 33 с неинвертирующим входомоперационного усилителя 11 компенсационного стабилизатора 8 положительного тока и через второй резистор34 - с инвертирующим входом операционного усилителя 26 инвертора 24 ирезистором 35, второй конец которогосоединен с выходом операционногоусилителя 26 инвертора 24. Неинвертирующий вход операционного усилителя 26 инвертора 24 соединен с нуле-.вым проводом, а выход операционногоусилителя 26 инвертора 24 через резистор 36 подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя15 компенсационного стабилизатора 12отрицательного тока. 45При изменении динамических деформаций на неичвертирующий вход операционного усилителя 25 сумматора 23с большим коэффициентом усиления попостоянному току через одинаковыепа величине резисторы 29 и 30 поступают два разнополярных постоянных напряжения с тензорезистора 1 ипотенциометра 28 источника 27 опорного стабилизированного напряжения,Кроме того, сюда же с тензорезистора1 поступают и переменные сигналы,пропорциональные измеряемой деформации,При увеличении сопротивления тенэорезистора 1, например, от воздействия на него температуры окружающейсреды увеличивается на нем и падение постоянного напряжения от протекающего через него тока питания. Разность постоянных напряжений, поступающих на неинвертирующий вход операционного усилителя 25 с тенэорезистора 1 и потенциометра 28, усиливается и через резисторы 33 и 34подается, соответственно, на неинвертирующий вход усилителя 11 постоянного тока стабилизатора 8 отрицательного тока и инвертирующий входоперационного усилителя 26 инвертора 24, Операционный усилитель 26 инвертора 24 имеет коэффициент усиления, равный 1, С выхода операционного усилителя 26 инвертора 24 постоянное напряжение в противофазе черезрезистор 36 поступает на неинвертирующий вход усилителя 15 постоянного тока стабилизатора 12 отрицательного тока,Поступающие с выходов усилителей11 и 15 на базы составных транзисторов 9 и 13 напряжения уменьшаютпротекающий через них ток до тех пор,пока на тензореэисторе 1 не установится напряжение, равное и противоположное по знаку напряжению,снимаемому с потенциометра 28, и пока разностьэтих напряжений на неинвертирующемвходе операционного усилителя 25 неуст ано вит ся р ав ной О,Переменныи же измеряемый сигнал -6 У, поступающий на неинвертирующий вход операционного усилителя 25 от тензорезистора 1, усиливается и через конденсатор 32 подается на инвертирующий вход этого усилителя, Благодаря глубокой отрицательной обратной связи переменный сигналЬУ практически полностью подавляется и дальше не передается по цепи авто- регулирования, Кроме того, величина этого сигнала, как правило, бывает на несколько порядков меньше постоянной составляющей напряжения, которая поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 25 с тензорезистора 1.Величина произведения постоянной времени В 31 С 32 частотно-зависимойобратной связи на коэффициент К усилечия операционного усилителя 25 сумБ14693матора 23 (Ю 1 С 32 К) берется на несколько порядков больше периода нижней частоты измеряемых деформаций,в противном случае на входе дифферен 5циального усилителя 4 подавляется полезньгл сигнал,Формула изобретения101. Устройство для измерения динамических деформаций по авт. св,Кф 1000743, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиза счет компенсации изменения чувствительности тензорезистора при изменении температуры окружающей средыоно снабжено сумматором с частотно-зависимой обратной связью и инвертором,источником опорного стабилизированного напряжения и потенциометром,один вывод которого подключен к отрицательному полюсу источника опор- .ного стабилизированного напряжения,второй - к положительному полюсу этого источника, подвижная часть потенциометра через первый резистор подключена к неинвертирующему входу 426сумматора, и второму резистору, вто" рой вывод которого соединен с другим выводом тензореэистора и выходом компенсационного стабилизатора положительного тока, к инвертирующему входу сумматора подключены третий резистор, второй вывод которого соединен с общим проводом, и конденсаторвторой вывод которого подключен к выходу сумматора, выход сумматора соединен через четвертый резистор с неинвертирующим входом операционного усилителя компенсационного стабилизатора положительного тока и с входом инвертора, а выход инвертора подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя компенсационного стабилиэ атора отрицательного тока,2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что произведе" ние постоянной времени кС частотно- зависимой отрицательной обратной связи сумматора на его коэффициент усиления выбрано на несколько порядков больше периода нижней частоты измеряемой динамической деформации.1469342 Составитель В.П Техред И.Дидык евски Редактор П.Паринова орректор В,Гирн ио-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10 Производс акаэ 1348/46 Тираж 683 Подпи сноеНИИИИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5