Устройство для измерения деформации

О Л И С А Н И Е р 49 Ю 25ИЗОБЕЕтЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Зависимое от авт, свидетельства ч. 6 01 Ь 716 51) Заявлено 15.01.73 (21) 1874719/25-28с присоединением заявки1937899/25-2 Государственный комитет (32) Приорит Совета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий убликовано 05,11,75. Бюллетень4 та опубликования описания 30.01.7 УДК 531.781.2.539.) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОРМАЦИЙ ания через резистором лельно маг Изобретение отнотехнике, а именно к Рдам измерения,Известные тензометр ические устройствадля измерения деформаций, усилий, давленийи т. д, содержат измерительный канал с тензомостом постоянного тока и усилителем,охваченный цепью отрицательной обратнойсвязи, состоящей из аналогового блока памяти, блока коммутации и времязадающего генератора.Однако известные устройства не обеспечивают высокой точности измерения особеннопри исследовании длительно протекающихпроцессов,Цель изобретения - повышение точностиизмерений и надежности работы устройства.Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено автогенератором кратковременных импульсов; двумя схемами И, однивходы которых подключены к выходу автогенератора, другие - к выходу измерительного канала, а выходы через блок коммутации -к аналоговому блоку памяти, выполненномув виде ферромагнитного сердечника из материала с прямоугольной петлей гистерезиса смагниторезистором в зазоре и обмотками записи и начального намагничивания (размагничивания); переключателем; блоком размагничивания сердечника, подключенным к обмотке начального размагничивпереключатель; и низкоомнымвключенным в плечо моста паралниторезистору,5 Кроме того, устройство снабжено широтноимпульсным модулятором, подключенным квыходу усилителя; генератором опорных импульсов, подключеннымк двум схемам И; идвумя дополнительными схемами И, под 10 ключенными к времязадающему генератору ик блоку коммутации.На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устросйтва; на фиг. 2модификация устройства с использованием15 одного сердечника в блоке памяти и двух магниторезисторов; на фиг. 3 - то же, с использованием двух сердечников в блоке памяти идвух магниторезисторов,Устройство содержит в измерительном ка 20 нале прямого преобразования мост 1 постоянного тока, образованный тензодатчиками 2 и3, постоянными резисторами 4, 5 и низкоомным резистором 6, измерительный усилитель7, широтно-импульсный модулятор 8 и вы 25 ходные клеммы 9. В цепи глубокой отрицательной обратной связи устройство содержитавтогенератор 10 кратковременных импульсов напряжения, подключенный к одноименным входам схем 11 и 12 И, другие входы30 которых подключены к выходу измеритель5 10 15 20 ного канала непосредственно (для схемы 11 И) и через генератор 13 опорных импульсов длительностью то (для схемы 12 И), а их выходы подключены к блоку 14 коммутации через схемы 15 и 16 И, другие входы которых подключены к времязадающему генератору 17, а выходы блока коммутации подключены к аналоговому блоку 18 памяти, выполненному на ферромагнитном сердечнике 19 из материала с прямоугольной петлей гистерезиса и снабженному узким поперечным зазором 20, обмоткой 21 записи и обмоткой 22 начального намагничивания (размагничивания), подключенной через переключатель 23 к блоку 24 размагничивания, причем в зазоре сердечника размещен магниторезистор 25.Устройство работает следующим образом, Вначале с помощью подключения блока 24 производится размагничивание сердечника 19, при котором магниторезистор 25 принимает минимальное сопротивление и мост 1 имеет разбаланс постоянного, заранее известного, знака, вследствие чего широтно- импульсный модулятор 8 вырабатывает импульсы длительностью т, превышающей длительность т, опорных импульсов, вырабатываемых генератором 13 по переднему фронту выходных импульсов модулятора.Затем по команде времязадающего генератора 1 производится замыкание цепи обратной связи, и на обмотку 21 блока 18 памяти поступают узкие импульсы напряжения, одинаковые по амплитуде и длительности, в количестве, соответствующем длительности импульсов модулятора 8 и генератора 13. Сердечник 19 намагничивается под действием избыточного количества импульсов автогенератора 10, прошедших в каждом периоде работы модулятора 8 в течение времени, равного разности т - тоВ результате сердечник 19 постепенно намагничивается в установленном заранее направлении, а сопротивление магниторезистора 25 монотонно возрастает, что приводит к уменьшению первоначального разбаланса моста 1 и к постепенному уменьшению уровня выходного напряжения усилителя 2. Процесс продолжается до тех пор, пока значение длительности т выходного импульса модулятора 8 не уменьшится до номинального значения то. При этом дальнейшее изменение магнитной индукции в сердечнике 19 не происходит.По окончании управляющего сигнала, вырабатываемого времязадающим генератором 25 Зо 35 40 45 50 55 17, схемы 15, 16 И и ключи блока 14 коммутации переходят в закрытое состояние, благодаря чему на длительное время сохраняется величина сопротивления магниторезистора 25, компенсирующая начальный разбаланс моста 1, дрейф нуля в усилителе 7 и модуляторе 8.После этого исследуемый объект включается на рабочий режим и измеряемая деформация воспринимается тензодатчиками 2 или 3, изменяющими соответственно свое сопротивление. Выходной сигнал моста 1 поступает в усилитель 7 и управляет работой модулятора 8, длительность (или скважность) импульсов которого на выходах 9 линейно соответствует измеряемой величине. Предмет изобретения 1. Устройство для измерения деформаций, содержащее мост, включающий в себя два тензодатчика в смежных плечах и два резистора в двух других плечах; усилитель, подключенный к выходной диагонали моста; и цепь отрицательной обратной связи, состоящую из аналогового блока памяти, блока коммутации и времязадающего генератора и подключенную между выходом измерительного канала и мостом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено автогенератором кратковременных импульсов; двумя схемами И, одни входы которых подключены к выходу автогенератора, другие - к выходу измерительного канала, а выходы через блок коммутации - к аналоговому блоку памяти, выполненному в виде ферромагнитного сердечника из материала с прямоугольной петлей гистерезиса с магниторезистором в зазоре и обмотками записи и начального намагничивания (размагничивания); переключателем; блоком размагничивания сердечника, подключенным к обмотке начального размагничивания через переключатель; и низкоомным резистором, включенным в плечо моста параллельно магниторезистору,2. Устройство по п. 1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено широтно-импульсным модулятором, подключенным к выходу усилителя; генератором опорных импульсов, подключенным к двум схемам И; и двумя дополнительными схемами И, подключенными к времязадающему генератору и блоку коммутации.Приоритет по и, 2 исчислять с 28.06.73.491025 Составитель И. Балаян Редактор И. Бродская Текред Е, Поиурушина Корректор Т. Миронова Типография, нр Сапунова, 2 Заказ 3816 Изд. Л"а 92 Тираж 782 Подигное Ц 1.111 ИП 11 Госуднрс 1 т:енного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 415