[其他]高精度直接顯示強(qiáng)勁弦張(拉)力的測力電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000003735
• 申請日: 1985-05-11
• 公開（公告）號: CN1003055B
• 公開（公告）日: 1989-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱潤樞;楊祖耀;楊燕萍;張敩翎
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省建筑科學(xué)研究院
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是一種新的直接顯示強(qiáng)勁弦張（拉）力的測力電路。本發(fā)明的測力電路是以完全不同于現(xiàn)有技術(shù)的途徑，即以Ｎ＝Ａ₀＋Ａ₁ｆ＋Ａ₂ｆ²＋……Ａ_nｆⁿ的冪函數(shù)擬合力頻關(guān)系的數(shù)值解固化在電路中。電路又進(jìn)一步在數(shù)字電路中采取了提高精度、降低誤差影響的措施，可使測力誤差≤±１％，符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，而且一次采樣、一次顯示，電源為１２伏直流電，測力精度不受溫度、電壓變化的影響，實(shí)用性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)、交通業(yè)和各類弦樂器的調(diào)音、測定等方面。

本發(fā)明是一種新的直接顯示強(qiáng)勁弦張（拉）力的測力電路，特別是強(qiáng)勁弦張（拉）力的測定精度可達(dá)測力誤差≤±1%。

本發(fā)明的測定對象強(qiáng)勁弦系指在張力作用下，同時(shí)又有剛度的金屬與非金屬弦。

現(xiàn)有的測力電路，據(jù)法國R.Mussia的制造預(yù)應(yīng)力混凝土樓板梁用鋼絲的測量（MESURES DANS LA FABRICATION DES POUTRELLES EN BETON PRECONTRAINT PAR ARMATURES ADHEREETES，《Quality control of concrete structures》，June 17-21，1979，Stookholm Swedon，P.101-107）一文介紹SARET和INSA咨詢部發(fā)明的測力儀器的電路是依照力頻關(guān)系為，式中：f-頻率;L-標(biāo)距;N-強(qiáng)勁弦的張（拉）力;m₁-強(qiáng)勁弦的單位長度質(zhì)量;并通過微處理器直接顯示張力，其測力誤差為±3.3%，供電電源220伏交流電。據(jù)蘇聯(lián)A.И.КУДИНОВ的電子式鋼筋預(yù)應(yīng)力測試儀（ВЕТОН И ЖЕПЕЭОВЕТОН，1960，№1，15-19，俄文）一文中介紹蘇聯(lián)建筑材料研究所研制成的頻率測量儀，其測量電路通過一級電壓信號放大，二級信號限幅，將正弦波信號通過電容成為脈沖信號，在電流計(jì)電路中使脈沖信號與電流強(qiáng)度成正比，在電流計(jì)上顯示頻率，根據(jù)力頻關(guān)系制成力一頻對照曲線，進(jìn)行對比查找出相應(yīng)的張（拉）力，其測力誤差≤±3.45%，據(jù)中國新疆維吾爾族自治區(qū)建筑科學(xué)研究所80-01《專題技術(shù)資料》關(guān)于數(shù)字式鋼筋應(yīng)力測試儀簡介一文，其測量電路的組成有前置放大、（包括放大整形）、閘門輸入（包括主門）、計(jì)數(shù)（包括計(jì)數(shù)、記憶、顯示）、晶體振蕩、分頻、控制（包括門控雙穩(wěn)）與穩(wěn)壓電源等七個(gè)單位電路，其力頻關(guān)系依據(jù)為f＝1/2L，式中：E-材料的彈性模量;J-強(qiáng)勁弦的慣性矩。其測力誤差為≤±5%，電源為220伏交流。據(jù)湖南大學(xué)1975年第1期《科技資料》所介紹的頻率測力計(jì)，其測量電路組成有信號放大限幅電路，雙穩(wěn)整形電路。開關(guān)電路，在電流計(jì)上顯示頻率，並按下列力頻關(guān)系

f＝1/2L

（式中：K′-由實(shí)測而得的修正系數(shù)）在電流計(jì)表面上刻度力值，電源為220伏交流。文中提出，估計(jì)測力誤差為≤±2%，但按文中所介紹的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)算，其測力誤差至少有±3.95%，對其測力誤差的核算與分析如下：

湖南大學(xué)《科技資料》，1975，1，P.120“頻率測力儀”一文中，（五）.頻率測力儀性能，第4項(xiàng)，“測力精度：誤差小于2%”。

現(xiàn)按文中所介紹的數(shù)據(jù)復(fù)算，該文介紹性能參數(shù)如下：

“對于用得最多的φ^b4冷拔低碳鋼絲的拉力值，設(shè)有直接讀力的專檔，可直接讀得范圍在400kg-650kg的拉力值”。並介紹：“溫漂，在溫度補(bǔ)償后，在0℃～40℃范圍內(nèi)小于±0.8Hz”;“電壓引起的漂移，電壓改變±0.1v時(shí)，頻率漂移±0.18Hz”，“電源部分用普通穩(wěn)壓電源24伏”;“測力架跨長600mm，誤差±1mm”;“表頭讀數(shù)誤差±0.1Hz”。“指示表頭等級為1.5級”，“設(shè)有擴(kuò)展刻度電路”。

計(jì)算如下：

φ^b4，L＝60cm，由力頻函數(shù)算得400kg時(shí)，振頻為183.1Hz，650kg時(shí)振頻為228.6Hz。在此測力頻段內(nèi)。

650-400/228.6-183.1＝5.49kg/Hz

1、由溫漂引起的絕對誤差：