Тензометрическое устройство

Тензометрическое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик рц974105 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03,"180 (21) 3002002/25-28

51 М Кл з

G 01 В 7/16 с присоединением заявки Ио—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (531УДК 531.782. . 2 (088. 8) Опубликовано 1 5.13 82. Бюллетень 89 42

Дата опубликования описания 151182

B. Н.Аристов, В.Л. Костин, О.Л. Родькин, B.C C

В.П.Соколянский и А.Г.Хильченко (72) Авторы изобретения

Харьковский ордена Ленина авиационный глистна им. Н.Е.Унковского "- й,:, / (71) Заявитель (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к конструкции тенэометрических устройств, и может быть использовано для измерения деформаций.

Известно тензометрическое устройство, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, источник питания, тенэомост, усилитель и синхронный детектор, а также усилитель постоянного тока, второй выход задающего генератора подключен к управляющему входу синхронного детектора, выход которого соединен со входом усилителя постоянного тока P1). 15

Известное устройство не обеспечивает достаточно высокую точность измерения при наличии помех, так как схемная реализация устройства обеспечивает выделение только однополярных импульсов измерительного сигнала относительно нулевого уровня и поэтому не позволяет отделить полезный сигнал от помехи.

Наиболее близким по технической 25 сущности к изобретению является тенэометрическое устройство, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, источник питания, тенэо.мост, усилитель и синхронный детек- . ЗO тор, включающий суммирующий усилитель, первый и второй динамические запоминающие блоки, информационные входы которых подключены к выходу усилителя. а управляющие — ко второму выходу задающего генератора 2).

Недостатком данного устройства является то, что оно подавляет помехи лишь частично, так как не позволяет учитывать приращение помехи в каждый полупериод измерительного сигнала. Уровень этих помех в реальных условиях достигает значительной величины, в связи с чем данное устройство не обеспечивает необходимой точности измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что синхронный детектор снабжен третьим и четвертым динамическими запоминающими блоками, управляющие входы которых подключены ко второму выходу задающего генератора, выход первого динамического запоминающего блока соединен с информационным входом третьего динамического эапоминающего блока, выход которого подключен к первому входу суммирующего усилителя, второй вход которого соединен с вы974105 ходом усилителя, выход второго динамического запоминающего блока подключен к третьему входу суммирующего усилителя, выход которого соединен с информационным входом четвертого динамического запоминающего блока. 5

На фиг, 1 представлена блок-схема тензометрического устройства, на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства в виде эпюр напряжений.

На временной диаграмме работы уст-10 ройства изображены: эпюра l импульсов сигнала Сб с первого выхода задающего .генератора 1, эпюра Н двухполярного импульсного напряжения на выходе источника 2 питания (напряже- 15 ние несущей частоты) ; эпюра ЕН стробирующих импульсов C со второго выхода генератора 1 в каждый первый полупериод напряжения несущей частоты; эпюра 1У стробирующих импульсов С„ 20 со второго выхода генератора 1 в каждый второй полупериод напряжения несущей частоты. .Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1,,источник 2 питания, тензомост 3, усилитель 4 и синхронный детектор 5, который включает динамический запоминающий блок (ДЗБ) 6, динамический запоминающий блок (ДЗБ) 7, динамический запоминающий блок (ДЗБ) 8, суммирующий усилитель 9 и динамический запоминающий блок (ДЗБ) 10. Управляющие входи динамических запоминающих блоков 6, 7, 8, 10 подключены ко второму выходу задающего генератора 1. Выход усилителя 4 соединен с информационными входами динамических запоминающих; блоков 6 и 7, а также со вторым входом суммирующего усилителя 9. 40

Выход динамического запоминающего блока 6 подключен к информационному входу динамического запоминающего блока 8, выход которого соединен с пер м входом суммирующего 45 усилителя 9. Выход динамического запоминающего блока 7 соединен с третьим входом суммирующего усилителя 9,который подключен к информационному входу динамического запоминающего блока 10. устройство работает следующим образом.

Импульсный сигнал C с первого выхода задающего генератора 1 подается на вход источника 2 питания, который формирует двухполярное импульсное напряжение несущей частоты, поступающее на вход тензомоста 3.

Измерительный сигнал с выхода тензомоста 3, состоящий иэ смеси полез- И ного сигнала с помехами, подается на вход усилителя 4, после чего сигнал поступаст в синхронными детектор 5, где импульсное напряжение преобразуется в напряжение, пропорцио-, 65 нальное измеряемой величине. С выхода усилителя 4 импульсный сигнал поступает на информационные входы

ДЗБ 6 и ДЗБ 7, а также на второй вход суммирующего усилителя 9, Для стробирования неискаженной части импульсного сигнала усилителя 4 после окончания переходных процессов на управляющие входы и ДЗБ 6 и 10, соответственно, подаются импульсы сигналов С, а на управляющие входы ДЗБ 7 и ДЗБ 8, соответственно, подаются импульсы сигналов C co второго выхода задающего генератора 1.

Передний фронт импульсов сигналов С

1 и С задержан относительно переднего фронта Импульсов напряжения с выхода источника 2 питания., Импульсы сигнала C,äåéñòíóþò в первый полупериод, а импульсы сигнала С вЂ” во второй полупериод импульсов сигнала с выхода усилителя 4.

В исходном состоянии принимаем напряжения на выходах всех элементов устройства равным нулю.

По первому импульсу сигнала С со второго выхода задающего генератора 1 ДЗБ 6 производит выборку напряжения с выхода усилителя 4, которая заканчивается в момент t (окон1 чание первого полупериода измерительного сигнала), Это напряжение И< хранится в ДЗБ 6 до прихода следующего. импульса сигнала С . Величину этого напряжения можно записать:

U6 ос ип4 где Ос — величина полезного сигнала, U - величина напряжения помем хи в t4.

По первому импульсу сигнала С, со второго выхода задающего генератора 1 ДЗБ 7 производит выборку вапряжения с выхода усилителя 4, которая заканчивается в момент времени t (окончание второго полупериода измерительного сигнала). Это напряжение U хранится в ДЗБ 7 до прихода следующего сигнала С . Величину этого напряжения можно записать:

1 () " цс+\3) --Ос00 1 40п1 где U — величина напряжения полезс ного сигнала с отрицательный полупериод ;

U — величина напряжения помеи 2хи в момент ь0„ — величина приращения напряжения помехи за время второго полупериода измерительного сигнала, Кроме этого, по первому. импульсу сигнала С со второго выхода задающего генератора 1 производится вы- . борка ДЗБ 8 сигнала, хранящегося в

ДЗБ б. Это напряжение U = U хранится в ДЗБ 8 до прихода очередного сигнала С . По второму сигналу С< со второго выхода задающего генера974105 тора 1 ДЗБ 6 производит выборку нап ряжения с выхода усилителя 4, которая заканчивается в момент времени t> (окончание третьего полупериода измерительного сигнала). Это напряжение U хранится в ДЗБ 6 до при5 хода следующего сигнала С и является исходным напряжением для следующего такта измерения.

Напряжение на выходе усилителя 4 в момент времени с можно записать:

О, U rU =0 +Un +ü0 <-л0 где 0 — величина напряжения помеl19, хи в момент времени

Ы„- величина приращения напряжения помехи эа время третьего полупериода измерительного сигнала.

В момент времени t напряжение 04 одновременно поступает на второй вход

=уммирующего усилителя 9, на который поступает напряжение с выхода

ДЗБ 8, а на третий вход суммирующего усилителя 9 в этот же момент йоступает напряжение с выхода ДЗБ 7.

В суммирующем усилителе 9 происходит алгебраическое сложение сигналов, соответствующих напряжениям U и 0>, поданных на первый и второй входы усилителя 9 с удвоенным напряжением U,ïoäàííûì на третий вход усилителя 9. В результате. напряжения на выходе усилителя 9 в третий полупериод можно записать

U9 ОВ+04 207

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Груздев C.Â. и Прошин Е.М.

Импульсная тензометрия. М., "Энергия", 1976, с. 20-21.

2. Автоматика, вычислительная техника и приборостроение. Сборник рефератов НИР и ОКР, 1979, р 7, реф. Б700697 (прототип).

Подставйв значения 04, U и 08 прлучаем:

- (0q+0n ) +50 +(Unc t h0nq+a0n<))

- l(-0 +Un„+aUn„) =40с+ 0м +

Предполагая, что за время каждого полупериода приращение помехи не изменяется (т.е. Ь0И„ = 0 ) напряжение на выходе усилителя 9 можно записать 0 = 40е .

Таким образом, к моменту времени t на выходе суммирующего усилителя 9 получается учетверенное знаЪ чение напряжения полезного сигнала с выхода усилителя 4, свободного от помехи. Это напряжение в тот же момент времени т по второму импульсу сигнала С со второго выхода задающего генератора 1 выбирается ДЗБ 10 и хранится в нем до прихода следуюшего сигнала C

:-Гатем весь йроцесс измерения повторяется и по каждому следующему сигналу С заканчивается очередной

1 цикл измерения, Напряжение на выходе усилителя 4 в момент t выбираемое и хранимое в ДЗБ 6, является новым исходным значением напряжения измерительного сигнала для следующего цикла измерения, эаканЧивающегося в момент времени и т . д. Следовательно, в каждый первый полупериод измерительного сигнала на выходе устройства появляется текущее значение напряжения, пропорциональное измеряемой величине деформации.

Таким образом, данное изобретение дает воэможность производить измерение в каждый период измерительного сигнала, что при изменяющемся иэл1еряемом параметре — деформации повышает точность измерения.

Тензометрическое устройство, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, источник питания, тенэомост, усилитель и синхронный детектор, включающий суммирующий усилитель, первый и второй динамическиэ запоминающие блоки, информационные входы которых подключены к выходу усилителя, а управляющие — K BTQрому выходу задающему генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, синхронный детектор снабжен третьим и четвертым динамическими запоминающими блоками, управляющие входы которых подключены к второму выходу задающего генератора,. выход первого динамического. запоминающего блока соединен с информационным входом третьего динамического запоминающего блока, выход которого подключен к первому входу суммирующего усилителя,- второй вход которого соединен с выходом усилителя, выход второго динамического запол1инак цего блока подключен к третьему входу суммирующего усилителя, выход которого соединен с информационным входом четвертого динамического запоминающего блока.

9 7 4105

Составитель В.Писаревский

Техред М.Тепер Корректор И.Ватрушкина редактор Л.Повхан

Филиал 11ПП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

1аказ 8675/54 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

123035, Москва, >п-35, Раушцкая наб., д. 4/5