Тензометрическое устройство

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформаций вращающихся объектов.Цель изобретения - повышение точности измерений за счет стабилизациирежима работы тензометрического устройства путем формирования питаниятензодатчика от генератора тактовыхимпульсов.На фиг. 1 представлена блок-схематензометрического устройства; нафиг. 2 - диаграмма работы тензометрического устройства, 15Тензометрическое устройство содержит активный тензорезистор 1, компенсационный тенэорезистор 2, два диода3 и 4, токосъемник 5, делитель 6 частоты, узкополосный Фильтр 7, датчик 8 20тока, конденсатор 9, компаратор 10,счетчик 11 циклов, реверсивный счетчик 12, генератор 13 тактовых импульсов, схему И 14, формирователь 15 импульсов, линию 16 задержки, буферный 25регистр 17, регистратор 18,Первый вывод активного тензорезистора 1 соединен с анодом первого диода 3, первый вывод компенсационноготензорезистора 2 соединен с катодомвторого диода 4, вторые выводы активного и компенсационного тензорезисторов 1 и 2 соединены с первым выводомвращающейся части токосъемника 5, катод первого диоца 3 и анод второгодиода 4 соединен с вторым выводомвращающейся части токосъемника 5.Первый вывод неподвижной части токосъемника 5 соединен с первым выходомузкополосного филЬтра 7, второй вывод токосъемника 5 соединен с первымвыводом датчика 8 тока и через конденсатор 9 - с первым входом компаратора 10,Второй вывод датчика 8 тока соединен с вторым выходом узкополосногофильтра 7 и вторым входом компаратора 10, Выход компаратора 10 соединенс входом управления реверсивногосчетчика 12 и с входом счетчика 11циклов, выход счетчика 11 циклов соединен с первым входом схемы И 14 и свходом формирователя 15 импульсов;выход формирователя 15 импульсов соединен с входом записи буферного ре 55гистра 17 и через линию 16 задержки -с входом сброса реверсивного счетчика 12, генератор 13 тактовых импульсов соединен с вторым входом схемы И 14 и через делитель 6 частоты - квходу узкополосного фильтра 7, выходсхемы И 14 соединен со счетным входом реверсивного счетчика 12, а выход реверсивного счетчика 12 соединен с информационным входом буферного регистра 17, выход которого соединен с регистратором 18,Тензометрическое устройство работает следующим образом,Синусоидальный сигнал с выхода узкополосного фильтра 7 через токосъемник 5, разделенный на положительнуюи отрицательную составляющие цепью,состоящей из активного тензорезистора1 и диода 3, и цепью из компенсационного тенэорезистора 2 и диода 4,поступает на датчик 8 тока и черезконденсатор 9 - на вход компаратора10, формирующего грямоугольные импульсы со скважностью, зависящей отсоотношения величин тензореэисторов1 и 2,Реверсивный счетчик 12, счетчикциклов 11, формирователь 15 импульсов, схема И 14 служат для подсчетаразницы в количестве тактовых импульсов стабильной частоты, вырабатываемый генератором 13 при уровне логической "1" и при уровне логического0 последовательности импульсов свыхода компаратора 10. Буферный регистр 17, линия 16 выдержки и регистратор 18 служат для регистрации этогоЧисла импульсов.Число импульсов, записанное в буФерном регистре, составляетл лМ = (и - 1)Т где и - число импульсов, необходимое для заполнения счетчикациклов 11;ь, - длительность уровня логического 0 на выходе компаратора;л ф 11 н- длительность логической 1на выходе компаратора;Т - период следования импульсовгенератора 13 тактовых импульсов.Синусоидальный сигнал формируется путем деления частоты генератора 13 тактовых импульсов (фиг. 2 а) в делителе частоты 6, на его выходе получаем меандр (фиг. 2 б) с частотой1Р1 сТгде Т - текущее значение периода следования тактовых импульсов;- коэффициент нестабильности; 20Т - идеальное значение периодаследования тактовых импульсов.Так как синусоидальное напряжение формируется из тактовых импульсов пу тем деления их частоты на постоянный коэффициент 1, то можно записатьл Рл= йь,30л Лгде ь и ь - текущие значения дли 1тельности.Отсюда текущее значение количества импульсов, записанное в буферном регистре 17, составляетЛ л л л/ 1 ь ь -гХ:(и) - =(и)-- = И.ТТЭто позволяет устранить ошибку измеренж, возникающую вследствие отно сительной нестабильности частоты си 35 нусоидального напряжения по отношению к частоте тактовых импульсов, что дает возможность производить и.-.;:ерение деформаций вращающихся объектов с более высокой степенью точности. Формула и э о б р е т е н и яТензометрическое устройство, содержащее активный и компенсационный 45 16312где К - коэффициент деления частоты. -С выхода делителя 6 частоты меандр поступает на вход узкополосногофильтра 7, настроенного на частоту Г,5на е го выходе имее тс я син усоидальныйсигнал (фиг, 2 в) .Введение делителя 6 частоты и узкополосного фильтра 7 позволяет полностью устранить ошибку измерений,связанную с относительной нестабильностью питающего генератора синусоидального напряжения для тензорезисторов. Допустим, есть нестабильностьгенератора тактовых импульсов 15Тт=3 Т,536тензорезисторы, два диода, токосъемник, регистратор, датчик тока, конденсатор компаратор, счетчик циклов, реверсивный счетчик, генератор тактовых импульсов, формирователь импульсов, линию задержки, схему И и буферный регистр, первый вывод активного тензорезистора соединен с анодом первого диода, первый вывод компенсационного тенэореэистора соединен с катодом второго диода, второй вывод активного тенэореэистора соединен с вторым выводом компенсационного тензорезистора и с первым выводом вращающейся части токосъемника, катод первого диода соединен с анодом второго диода и с вторым выводом вращающейся части токосъемника, первый вывод датчика тока соединен с вторым выводом неподвижной части токосъемника и через конденсатор - с первым входом компаратора, выход компаратора соединен с диодом управления реверсивного счетчика и с входом счетчика циклов, выход счетчика циклов сеединен с первым входом схемы И и с входом формирователя импульсов, который соединен с входом записи буферного регистра и через линию задержки - с входом сброса реверсивного счетчика, генератор тактовых импульсов соединен с вторым входом схемы И, выход которой соединен со счетным входом реверсивного счетчика, а выход реверсивного счетчика соединен с информационным входом буферного регистра, выход которого соединен с регистратором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены делитель частоты и узкополосный фильтр, вход делителя частоты соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход - с входом узкополосного фильтра, а первый выход узкополосного фильтра соединен с первым, выводом неподвижной части токосъемника.1 б 31258Составитель Е,ЩелинаРедактор Н, Швыдкая Техред Л, Серд.окова Корректор Н.Ревская Заказ 533 Тираж 380 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101