[其他]微机程控电阻应变仪

说明书

本实用新型属于一种电阻应变仪。

现有用于测量固体应变量的电阻应变仪，就其供桥电源方式来说，可分三类。即交流供桥、方波供桥和直流供桥电阻应变仪。交流供桥电阻应变仪，可以消除放大器的失调及其漂移电压和桥路上热电势引起的测量误差，但交流桥源很难达到高稳定度，需要电容平衡电路，对放大器的相位漂移和检波电路也有很高的要求，因此，交流供桥电阻应变仪的线性不好，动态范围窄，电路复杂。方波供桥电阻应变仪，具有交流供桥电阻应变仪的优点，同时还基本消除了电容不平衡的影响，但其本质仍是一种交流供桥电阻应变仪，故仍存在其缺点。直流供桥电阻应变仪，克服了交流供桥电阻应变仪的许多缺点，而且便于构成计算机控制的巡检系统，采取一些措施，可以消除放大器失调及其漂移电压的影响，但它无法消除桥路联线的热电势等幅度及极性缓慢变化的干扰所引起的误差。

本实用新型的目的是，保留直流供桥电阻应变仪的优点，采用一种交流直流供桥电源极性的应变测量线路，消除热电势引起的测量误差，及放大器失调及其漂移电压等幅度和极性缓慢变化的干扰所引起的测量误差。

本实用新型是一种电阻应变仪，由供桥电源（1）、转换开关（2）、电阻电桥（3）、放大器（4）、A／D转换器（5）、微处理机（6）和逻辑控制单元（7）组成。其特征是在供桥电源（1）、电阻电桥（3）之间，加入由继电器或模拟开关构成的转换开关（2）。通过转换开关（2）的转换，分别用极性相反的电源供桥。电阻电桥（3）输出的两个极性相反的信号，经过放大器（4）和A／D转换器（5），分别送入微处理机（6）进行处理，微处理机通过逻辑控制单元（7）控制转换开关（2）和A／D转换器（5）的同步动作。

本实用新型与现有三类电阻应变仪相比，可消除整个测量通道上的缓变干扰信号，结构简单，测量精度提高，广泛适用于对应变量值的精密测量。

附图为本实用新型的系统原理框图。

下面结合附图及实施例，对本实用新型作进一步说明。

附图中，电阻电桥（3）至少有一个桥臂电阻值随被测应变值有关地变化，在A、C间加上供桥电源（1），就会在B、D间得到与被测应变值相关的输出电压U_BD。U_BD的极性有赖于供桥电源的极性，而电桥联线电路上的热电势和放大器（4）的失调及其漂移电压等幅度和极性缓慢变化的干扰信号的极性与供桥电源的极性无关。据此，本实用新型在供桥电源（1）和电阻电桥（3）之间，加入转换开关（2），通过转换开关（2）的转换，分别用极性相反的电源供桥，电桥两个极性相反的输出信号经过放大器（4）和A／D转换器（5），送入微处理机（6），在微处理机（6）中将两个极性相反的测量值进行代数减法运算，即得到消除了热电势和放大器失调及其漂移电压等幅度和极性缓慢变化的干扰的精确测量值。逻辑控制单元（7）在微处理机（6）的控制下，使转换开关（2）的转换和A／D转换器（5）的转换，协调同步地进行。