Тензометрическое цифровое устройство

Тензометрическое цифровое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее источник питания, тензомост, выход которого соединен с входом предварительного усилителя, выход которого соединен с Входом времяимпульсного преобразователя , два блока совпадения и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения .точности, оно снабжено генератором импульсов, делителем напряжения , делителем частоты, коммутатором, реверсивным счетчиком и блоком памяти , при этом выход генератора соединен с входом делителя частоты, входом блока управления и первым входом первой схемы совпадения, выход источника питания подключен к первому входу коммутатора и через делитель напряжения к второму входу коммутатора , два выхода коммутатора подключены к соответствующим двум входам тензомоста, выход делителя частоты подключен к первому входу второго блока совпадения, выход времяимпульсного преобразователя подключен к вторым входам первого и второго блоков совпадения, выходы первого и второго блоков совпадения подключены соответственно к входам обратного и прямого счета реверсивного счетчи (Л ка, выход которого соединен с входом блока памяти, блок управления щестью выходами соответственно подключен к управляющим входам коммутатора , второго и первого блоков совпадения , времяимпульсного прео 5разователя , блока памяти и реверсивного счетчика. со ел isd Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 < 01 R 17/00 ф ь: pi 1..<Ц 1 Я

13,,:,,И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВКЬЛИСТЕЦА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕ11АМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3728708/24-.21 (22) 03.02. 84 (46) 30.11.85. Бюл. Р 44 (72) Ю. П. Мирюк и Ю, Л. Полунов (53) 621.317 ° 799(088.8) (56) Патент ФРГ Ф 2612399, кл. б 01 G 23/36, 1977.

Авторское свидетельство СССР

И1 639140, кл. Н 03 К 13/20, 1978; (54)(57) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ ПИФРОВОЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее источник питания, тензомост, выход которого соединен с входом предварительного усилителя, выход которого соединен с входом времяимпульсного преобразователя, два блока совпадения и блок управления, о т л и ч а ю— щ е е:с я тем, что, с целью повышения.точности, оно снабжено генератором импульсов, делителем напряжения, делителем частоты, коммутатором, реверсивным счетчиком и блоком памя» ти, при этом выход генератора соединен с входом делителя частоты. входом

„„SU„„1195261 A блока управления и первым входом первой схемы совпадения, выход источника питания подключен к первому входу коммутатора и через делитель напряжения к второму входу коммутатора, два выхода коммутатора подключены к соответствующим двум входам тензомоста, выход делителя частоты подключен к первому входу второго блока совпадения, выход времяимпульсного преобразователя подключен к вторым входам первого и второго блоков совпадения, выходы первого и второго блоков совпадения подключены соответственно к входам обратного и прямого счета реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом блока памяти, блок управления шестью выходами соответственно подключен к управляющим входам коммутатора, второго и первого блоков совпадения, времяимпульсного преобразователя, блока памяти и реверсивного счетчика.

f о

nm — — — ж +аи

2 1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрическим преобразователям незлектрических величин, и может быть использовано

/ в аппаратуре, работающей в условиях переменных температур.

Цель-изобретения - повьппение точности за счет коррекции температурного и временного дрейфа устройства.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит тензомост 1; .источьик 2 питания, выход которого соединен с входом делителя 3 напряжения и с первым входом коммутатора 4, второй вход которого подключен к выходу делителя 3 напряжения, а его выход включен в диагональ питания тензомоста !. Выход тенэомоста 1 через предварительный усилитель 5 соединен с времяимпульсным преобра зователем 6. Устройство содержит две схемы 7 и 8 совпадения, реверсивный счетчик 9 и блок 10 памяти, а также генератор 11 импульсов, делитель 12 частоты и блок 13 управления, причем выход генератора 11 импульсов подключен к управляющему входу блока

13 управления, первому входу первой схемы 7 совпадения и через делитель

12 частоты подключен к первому входу второй схемы 8 совпадения. Выход вре.мяимпульсного преобразователя 6 соединен с вторыми входами схем 7 и 8 совпадения, а выход первой схемы 7 совпадения соединен с входом обратного б счета реверсивного счетчика 9, выход второй схемы 8 совпадения — с входом прямого счета реверсивного счетчика

9, а его выход соединен с входом блока 10 памяти, к выходу которого может подключаться регистратор (не показан ). Блок 13 управления имеет выходы 14-19, которые соответственно подключены к управляющим входам: входу 20 коммутатора 4, входу 21 второй схемы 8 совпадения, входу 22 первой схемы 7 совпадения, входу 23 времяимпульсного преобразователя 6, входу 24 блока 10 памяти и входу 25 реверсив ного счетчика 9.

Устройство работает следующим образом.

Измерение сигнала тензомоста 1 производится за три последовательных цикла. В течение первого цикла измерения коммутатор 4 подключает диагональ питания тензомоста I к выходу источии95261

2 ка 2.питания. В этом случае напряжение питания тензомоста 1 равно 1!и.

Выходной сигнал, снимаемый с выхода тензомоста I и пропорциональный из5 меряемому параметру, усиливается предварительным усилителем 5 и поступает на вход интегрирующего времяимпульсного преобразователя 6, который преобразует усиленный сигнал в

10 интервале времени. Выходной -импульс времяимпульсиого преобразователя 6 длительностью йt ïîñòóïàåò одновременно на вторые входы двух схем 7 и

8 совпадения. Блок 13 управления сиг15 налом с выхода 15 дает разрешение прохождению импульсов с частотой заполнения К /2 с выхода делителя

12 частоты в течение et через вторую схему 8 совпадения на вход прямого счета. реверсивного счетчика 9. Делитель 12 частоты предназначен для получения импульсов заполнения реверсивного счетчика 9 по входу прямого. счета частотой f /2, где f — частота импульсов на выходе генератора II импульсов, Количество импульсов, пОступивщих в реверсивный .счетчик 9 в первом цикле измерения

30 где Ii< количество импульсов, по35 ступившее в реверсивный счетчик 9 по входу прямого счета с частотой fо/2 при напряжении питания тензомоста 1, равном Ut, которое соответствует измеряемому параметру.

ДИ - количество импульсов, поступившее в реверсивиый счетчик 9 по входу прямого

45 счета с частотой f>/2, соответствукщее суммарной зеличине дрейфа предзарительного усилителя 5 и,времяимпульсного преобразователя б.

50 Таким образом, по окончании пер вого цикла измерения реверсивный счетчик 9, предназначенный для вьделения и компенсации величины дрейфа предварительного усилителя 5 и вре :

55 мяимпульсиого преобразователя 6, фиксирует число импульсов, поступившее по входу прямого счета с частотой Еп/2, равное сумме количества

1195261 (5) n =n N +дМ

3 з ..Импульсов, пропорциональных измеря-. емому параметру, при напряжении питания тензомоста 1, равном U,. и количеству импульсов, пропорциональных дрейфу предварительного усилителя 5

5 и времяимпульсного преобразовате;. ля 6.

В течение второго цикла измерения коммутатор 4 при наличии йизкого уровня управляющего сигнала на вы- 10 ходе 14 от блока управления подключает диагональ питания тензомоста 1 к выходу делителя 3 напряжения, предназначенного для получения напряжения питания тензомоста 1, рав- 15 ном Uä /2. Выходной сигнал тензомоста

l, пропорциональный измеряемому параметру и усиленный предварительным усилителем 5, преобразуется времяимпульсным преобразователем 6 в ин- 20 тервал времени bt . Вследствие .того что величина дрейфа предварительного. усилителя 5 и времяимпульсного преобразователя 6 характеризует аддитивную погрешность измерения выходно-25 го сигнала тензомоста 1 и не зависит от величины напряжения питания тензомоста 1, длительность импульса bt> равна сумме интервала bt2, пропорциI онального выходному сигналу тензомо- 30 ста 1 при .напряжении питания UA/2 или половине величины выходного сигнала. тензомоста 1 при напряжении питания, равном UII и длительности

bt" пропорциональной дрейфу пред2 варительного усилителя 5 и времяимпульсного преобразователя 6 . Блок 13 управления сигналом с выхода 16 дает разрешение в этом случае прохождению импульсов с выхода генератора 11 им- 40 пульсов с частотой и через первую схему 7 совпадения в течение bt на вход обратного счета реверсивного счетчика 9.

Количество импульсов, поступйвших в реверсивный счетчик 9 по входу обратного счета во втором цикле измере ния

Очевидно, что N, = N (3)

Так как в первом цикле измерения запись в реверсивный счетчик 9 произво дилась по входу прямого счета, а во втором цикле измерения -, по входу обратного счета, то по окончании второго цикла измерения реверсивный счетчик 9 фиксирует число импульсов, равное и — и и — дК (4) Таким образом, первый и второй циклы измерения предназначены для выделения в реверсивном счетчике 9 в дополнительном коде числа импульсов, пропорционального величине дрейфа пред- . варительного усилителя 5 и времяимпульсного преобразователя 6.

В течение третьего цикла измерения блок 13 управления аналогично как и в первом цикле измерения посредством коммутатора 4 подключает диагональ питания тензомоста 1 к выходу источника 2 питания напряжением Uä и с помощью управляющего сигнала разрешает прохождение импульсов с частотой

f, /2 через схему 7 совпадения с выхо-.; да делителя 12 частоты в течение bt> на вход прямого счета счетчика 9. Процесс усиления и преобразования выходного сигнана тенэомоста 1 в интервал времени дС Осуществляется как и в предыдущих циклах измерения.

Количество импульсов, поступившее в реверсивный счетчик 9 по входу прямого счета в течение b t, составляет как и в первом цикле и, Вследствие того, что по окончании второго цикла измерения в реверсивном счетчике 9 зафиксировано в дополнителънОм кОде числО импульсОВ,п2 равное - bN, то по окончании лt> реверсивный счетчик 9 фиксирует число импульсов

gt>fо = NZ + 2 bNý

50 где N2 - количество импульсов, поступившее в реверсивный счет» чик 9 по входу обратного счета частотой fo при напря.жении питания -тензомоста l SS равном U>/2, которое соответ" ствует измеряемому парамет- °

РУ.

П3 n + n2 Н1Ф (6) которое. пропорционально измеряемому параметру при напряжении питания тензомоста l, равном U> и частоте заполнения реверсивного счетчика .9, равной f /2. Величина дН, характеризующая дрейф предварительного усилителя 5 и времяиипульсного преобразователя 6, полностью исключается из

Составитель В. Смирнов

Редактор С. JIHcHHB ТехредС.Мигунова Корректор И. Эрдейи

Заказ 7410/49 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 результата измерения. Запуск времяимпульсного преобразователя 6 в нача/ ле каждого цикла измерения осуществляет блок 13 управления сигналом на выходе 17 ° После окончания третьего цикла измерения блок 13 управления формирует управляющий сигнал на выходе 18, который "переносит" резуль95261 б тат измерения из реверсивного счетчика 9 в блок 10 памяти, предназначенный для фиксации результата измерения в течение последующих трех циклов измерения; Сигиапом с выхода 19 блок

I3 управления сбрасывает содержание счетчика и готовит его к новому измерению.