微機程控電阻應變儀的製作方法

2023-04-24 14:31:56

專利名稱:微機程控電阻應變儀的製作方法
本實用新型屬於一種電阻應變儀。
現有用於測量固體應變量的電阻應變儀，就其供橋電源方式來說，可分三類。即交流供橋、方波供橋和直流供橋電阻應變儀。交流供橋電阻應變儀，可以消除放大器的失調及其漂移電壓和橋路上熱電勢引起的測量誤差，但交流橋源很難達到高穩定度，需要電容平衡電路，對放大器的相位漂移和檢波電路也有很高的要求，因此，交流供橋電阻應變儀的線性不好，動態範圍窄，電路複雜。方波供橋電阻應變儀，具有交流供橋電阻應變儀的優點，同時還基本消除了電容不平衡的影響，但其本質仍是一種交流供橋電阻應變儀，故仍存在其缺點。直流供橋電阻應變儀，克服了交流供橋電阻應變儀的許多缺點，而且便於構成計算機控制的巡檢系統，採取一些措施，可以消除放大器失調及其漂移電壓的影響，但它無法消除橋路聯線的熱電勢等幅度及極性緩慢變化的幹擾所引起的誤差。
本實用新型的目的是，保留直流供橋電阻應變儀的優點，採用一種交流直流供橋電源極性的應變測量線路，消除熱電勢引起的測量誤差，及放大器失調及其漂移電壓等幅度和極性緩慢變化的幹擾所引起的測量誤差。
本實用新型是一種電阻應變儀，由供橋電源(1)、轉換開關(2)、電阻電橋(3)、放大器(4)、A／D轉換器(5)、微處理機(6)和邏輯控制單元(7)組成。其特徵是在供橋電源(1)、電阻電橋(3)之間，加入由繼電器或模擬開關構成的轉換開關(2)。通過轉換開關(2)的轉換，分別用極性相反的電源供橋。電阻電橋(3)輸出的兩個極性相反的信號，經過放大器(4)和A／D轉換器(5)，分別送入微處理機(6)進行處理，微處理機通過邏輯控制單元(7)控制轉換開關(2)和A／D轉換器(5)的同步動作。
本實用新型與現有三類電阻應變儀相比，可消除整個測量通道上的緩變幹擾信號，結構簡單，測量精度提高，廣泛適用於對應變量值的精密測量。
附圖為本實用新型的系統原理框圖。
下面結合附圖及實施例，對本實用新型作進一步說明。
附圖中，電阻電橋(3)至少有一個橋臂電阻值隨被測應變值有關地變化，在A、C間加上供橋電源(1)，就會在B、D間得到與被測應變值相關的輸出電壓UBD。UBD的極性有賴於供橋電源的極性，而電橋聯線電路上的熱電勢和放大器(4)的失調及其漂移電壓等幅度和極性緩慢變化的幹擾信號的極性與供橋電源的極性無關。據此，本實用新型在供橋電源(1)和電阻電橋(3)之間，加入轉換開關(2)，通過轉換開關(2)的轉換，分別用極性相反的電源供橋，電橋兩個極性相反的輸出信號經過放大器(4)和A／D轉換器(5)，送入微處理機(6)，在微處理機(6)中將兩個極性相反的測量值進行代數減法運算，即得到消除了熱電勢和放大器失調及其漂移電壓等幅度和極性緩慢變化的幹擾的精確測量值。邏輯控制單元(7)在微處理機(6)的控制下，使轉換開關(2)的轉換和A／D轉換器(5)的轉換，協調同步地進行。
權利要求
1.一種電阻應變儀，由供橋電源(1)、轉換開關(2)、電阻電橋(3)、放大器(4)、A/D轉換器(5)、微處理機(6)及邏輯控制單元(7)組成。其特徵是供橋電源(1)和電阻電橋(3)之間，加入由繼電器或模擬開關構成的轉換開關(2)，直流供橋電源(1)通過轉換開關(2)的轉換，有規律地、極性相反地接於電阻電橋(3)的一對頂點上，電阻電橋(3)兩個極性相反的輸出信號，經放大器(4)後分別送入A/D轉換器(5)。
2.如權利要求
1所述的電阻應變儀，其特徵是微處理機(6)對A／D轉換器(5)的兩個極性相反的轉換值進行處理，通過邏輯控制單元(7)對轉換開關(2)的轉換和A／D轉換器(5)的轉換進行同步控制。
專利摘要
本實用新型是一種電阻應變儀，由供橋電源、轉換開關、電阻電橋、放大器、A/D轉換器、微處理機和邏輯控制單元組成，通過轉換開關的轉換，分別用極性相反的電源供橋。兩個極性相反的測量值送入計算機處理後，即得到消除整個測量通道上的緩變幹擾信號的精密測量值，提高了電阻應變儀的測量精度。
文檔編號G01B7/16GK87207749SQ87207749
公開日1988年1月13日 申請日期1987年5月9日
發明者楊自重, 龐榮乾, 楊志 申請人:中國建築科學研究院建築結構研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan