Тензометрическое устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК в) 716 В 7/1 51) 4 ЗОБРЕТЕЕТЕЛЬСТВУ 36ий технологиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ С.ВИД(56) Авторское свидетельство СССР У 1048303, кл. С 01 В 7/16, 1983.Руководство по эксплуатации системы измерительной тенэометрической СИИТ-З, 4 Т 2,739.004, 1984. (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамических деформаций. Целью изобретения являетая увеличение быстродействия за счет обработки информации в масштабе реаль ного времени. Устройство имеет второй канал измерения, который выполнен в виде последовательно соединенных ФНЧ 10,БВХ 11 и БЗС 12, БВХ 11 осуществляетпреобразование аналог-код при быстроменяющихся деформациях, а также производит выборку и запоминание в заданное время уровня аналоговогосигнала и сохранения его на времяпреобразования этого уровня в код.БЗСиспользуется как для трениятекущих данных о величине и характере динамической деформации, полученных в БВХ 11 В цифровой форме, так идля передачи результатов обработкиэтих данных с выхода ЦВИ 15 для регистрации ее в первом регистраторе 9.Управление работой устройства осуществляется через БУ 16 по командам,поступающим от ЦВН 15. Алгоритм обработки результатов измерения динамического процесса, как и выбор режима измерения, задается программно.3 илИзобретение относится к измерительной технике и мо;сет быть использовано для измерения динамических деформаций.Цель изобретения - увеличение5 быстродействия за счет обработки инФормации в масштабе реального времени.На Фиг. 1 представлена блок-схема тензометрического устройства; на фиг,2 - пример выполнения блока запи си и согласования; на Фиг,3 - пример выполнения блока управления.Тензометрическое устройство содержит последовательно соединенные тензомост 1, первый коммутатор 2, усили тель 3, синхронный детектор (СД) 4, интегратор 5, блок 6 управления интегратором (БУИ), счетчик 7 адреса (СА), второй коммутатор 8 и первый регистратор 9, последовательно соединенные Фильтр 10 низкой частоты (ФНЧ), блок 11 выборки и хранения (БВХ), блок 12 записи и согласования (БЗС), выход которого соединен с вторым входом второго коммутатора 8, второй ре гпстратор 13, выполненный в виде последовательно соединенных интерфейса 14 и цифровой вычислительной машины (ЦВМ) 15, блок 16 управления, вы" ход которого соединен с вторыми входами БВХ 11, БЗС 12 и третьим входом второго коммутатора 8, и источник 17 питания, соединенный с входом тензомоста 1, второй выход синхронного детектора 4 соединен с входом ФНЧ 10, выход блока 6 управления интегратором соединен с вторым входом интегратора 5, второй выход второго коммутатора 8 соединен с входом интерФейса 14, выход которого соединен с 40 вторым входом БЗС 12 и входом БУ 16,БЗС 12 содержит последовательно соединенные дешифратор 18 адреса, коммутатор 19 и блок 20 оперативной памяти (БОП), регистр 21 адреса, выход которого соединен с входом БОП 20, а вход - с выходом коммутатора 19, и три буферных усилителя 22-24 управляющих сигналов, которые Формируются в блоке 16 управления, содержащем последовательно соединенные Формирователь 25, логический элемент И 26, блок 27 делителей, первую схему 28 Формирования микроконтактов и логическую схему 29 формирования управ 55 ляющих команд, последовательно соединенные вторую схему 30 формирования микротактов и логическую схему 31 формирования числа выборок, а также триггер 32 формирования команд выборок режима.Тензометрическое устройство работает следующим образом.Напряжение разбаланса тензомоста 1 усиливается усилителем 3, затем поступает в СД 4, где происходит выделение полезного сигнала из модулированных колебаний. Первый выход СД 4 используется для выделения сигнала статической деформации, который посту пает на вход интегратора 5, где он преобразуется в цифровую форму.БУИ 6 генерирует управляющие сигна" лы, которые поступают на вход интегратора 5. Двоично-десятичные кодырезультата измерения статической деформации и номер измеряемого каналапоступают на первый регистратор 9,Аналоговый сигнал, характеризующийвеличину и характер динамическойдеформации, с второго выхода СД 4 поступает на вход ФНЧ 10, с выхода которого сигнал поступает на вход БВХ11, где запоминает мгновенное значение динамического сигнала, котороехранится в течение времени преобразования, Вывод информации из БВХ 11в БЗС 12 осуществляется по командеБУ 16,Емкость БЗС 12, составляющая 4096шестнадцатиразрядных слоев, позволяет производить как последовательнуюзапись выборок нескольких измерительных каналов устройства при динамических измерениях, так и запись результатов обработки из ЦВМ 15. С выходаБЗГ 12 информация считывается черезвыходы второго коммутатора 8 либо вЦВМ 15, либо в первый регистратор 9.По сигналу от счетчик 7 адреса,который через вход интерфейса 14 поступает на ЦВМ 15, происходит генерация кода первой микрокоманды выбранной микропрограммы,Управляющий код с выхода ЦВМ 15поступает на управляющий вход интерфейса 14, где на основании этого кодавырабатываются импульсы микроопераций, например Сброс в нуль, Установка в единицу , Запись в регистри т.п.Интерфейс 14 в соответствии с управляющим кодом распределяет импульсы микроопераций между управляющимивходами счетчика 7 адреса и первогорегистратора 9, подключенных к его управляющим выходам через соответствую 1427166щие входы-выходы коммутатора 8, а также между управляющими входами БУ 16и БЗС 12Затем интерфейс 14 ожидает поступ 5ление с информационных выходов счетчика 7 адреса первого регистратора 9, блока 1 б управления, БЗС 12подтверждения отработки этими блокамиадрессованных им микроопераций, По по лучении сигналов готовности с выходасчетчика 7 адреса первого регистратора 9, блока 16 управления и БЗС 12интерфейс 14 генерирует сигнал ответа, который с соответствующего его 15выхода поступает на вход ЦВМ 15.Этот сигнал выводит ЦВМ 15 из состояния задержки, происходит выборкаочередной микрокоманды. Таким образом, осуществляется автоматическаясинхронизация работы всего автоматического многоканального тензометрического устройства по наиболее медленно действующему блоку. Последовательность выбора микрокоманд может 25изменяться в зависимости от состояния блоков устройства. Если установлены определенные разряды зоны управляющего кода в данной микрокоманде,интерфейс 4 вырабатывает на соответствующем управляющем выходе импульс, поступающий на управляющийвход соответствующего блока. По этому импульсу адресуемый блок выдаетсигнал условия, например результата35сравнения кодов, сигнал состояния какого-либо элемента, разряда и т.п.Этот сигнал с информационноговыхода соответствующего блока поступает на соответствующий информационный вход интерфейса 14, а с выходаинтерфейса 14 - на соответствующийвход ЦВМ 15, которая вырабатывает сиг.нал перехода. По этому сигналу вЦВМ 15 генерируется импульс, по которому производится выбор не очередноймикрокоманды, как при отсутствии сигнала перехода, а с микрокоманды, кодномера которой указан в зоне следующего адреса текущей микрокоманды.Переход к микрокоманде с номером, указанным в данной микрокоманде, осуществляется также, если установленсоответствующий разряд в зоне перехода кода микрокоманды,Так как информационные входы и выходы счетчика 7 адреса, первого регистратора 9 цифровой вычислительноймашины 15,блока 16 управления и БЗС 12 связаны с соответствующими информационными входами и выходами интерфейса 14, то в зависимости от значения управляющего кода интерфейс 14 соединяет указанный в этом коде информационный вход или выход соответствующих блоков с определенными информационньпки выходами или входами ЦВМ 15, и происходит передача информации в заданном направлении, Информация с соответствующего информационного выхода интерфейса 14 через второй коммутатор 8 поступает на вход первогорегистратора 9, Определенная кодоваякомбинация управляющего кода воспринимается в первом регистраторе 9 какмикрооперация записи данных для регистрации с информационного выходаинтерфейса 14.БЗС 12 работает следующим образом.Первый информационный вход коммутатора 19 соединен с выходом БВХ 11,второй информационный вход коммутатора 19 соединен с выходом регистратора 13.На первый .и второй входы коммутатора 19 поступают также управляющиесигналы с выхода дешифратора 18 адреса,Управляющие сигналы с выхода регистра 21 адреса по команде, посту"пающей с выхода БУ 16, записываютсяна управляющие входы БОП 20. Эти упЮравляющие сигналы определяют адресаячеек БОП 20, в которые производитсязапись данных о динамической деформации с выхода БВХ 1 или результатыобработки этих данных, поступающиес выхода ЦВМ 15 на соответствующиевходы интерфейса 14, Запись информации в БОП 20 производится по сигналам, поступающим на вторые управляющие входы БОП 20 с выходов буферныхусилителей 22 и 23Эти же управляющие сигналы определяют адреса ячеекБОП 20, с которых производится считывание информации на вход второгокоммутатора 8. Считывание информации из БОП 20 производится по сигналам БОП 20, поступающим на вторыеуправляющие входи БОП 20 с выходовбуферных усилителей 22 и 24, Дешифратор 18 адреса представляет собой логическую схему, которая вырабатыва"ет управляющие сигналы по командеот БУ 16. Управляющие сигналы формируются с помощью микротактов, поступающих с БУ 16, а также управляющих сиг"5 14271 налов, поступающих с соответствующих выходов интерфейса 14 при динамическом режиме работы тензометрического устройства. Команды А и И управления5 работой коммутатором 19, определяющие режим записи/считывания информации с выхода БВХ 11 или режим записи/считывания информации с выхода интерфейса 14 формируются в БУ 16.10БУ. 16 работает следующим образом.С приходом команды от ЦВМ 15 на вход триггера 32 Формирования команд выбора режима формируется сигнал перехода тензометрического устройства в режим динамической работы.Сигнал с выхода триггера 32 посту.пает на первый вход логического элемента И 26, на второй вход которого 20 поступает сигнал с выхода формирователя 25 и разрешает прохождение сигнала с выхода логического элемента И 26 на вход блока 27 делителя.25Формула и з обретенияТензометрическое устройство, содержащее последовательно соединенные тензомост, первый коммутатор, усилнтель, синхронный детектор, интегратор, блок управления интегратороми счетчик адреса, источник питания,соединенный с входом тензомоста,первый регистратор, а выход блокауправления интегратором соединен также с вторым входом интегратора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, оноснабжено последовательно соединенными фильтром низкой частоты, блокомвыборки и хранения, блоком записи исогласования и вторым коммутатором, блоком управления, выход которого соединен с вторыми входами блока выборки и хранения, блока записии согласования и второго коммутатора, и вторым регистратором, вход которого соединен с первым выходомвторого коммутатора, а выход - с входом блока управления и вторь 1 м входомблока записи и согласования, выходсчетчика адреса соединен с третьимвходом второго коммутатора, второйвыход которого соединен с входомпервого регистратора, а второй выходсинхронного детектора соединен с входом Фильтра низкой частоты.Составитель Е,ЩелиТехред М. Ходанич Кор едактор М.Петрова р М.Василье 80 Подпи Заказ 4841/3 комитета СССРи открытий ВНИИПИ Государственного по делам изобретений113035, Москва, Ж, Рауш ая на П водств полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектна