Тензопреобразователь

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения механических величин электрическими методами с использованием тензорезисторных мостов. Целью изобретения является повышение точности тензопреобразователя за счет исключения аддитивной и мультипликативной погрешностей. Тензопреобразователь снабжен аналоговым сумматором напряжений с управляемыми дискретными делителями напряжения на входе. На входы аналогового сумматора поступает сигнал с диагонали тензорезисторного моста непосредственно , напряжение с первого управляемого дискретного делителя, пропорциональное деформации тензорезисторного моста , напряжение температурной коррекции с выходной диагонали термочувствительного моста и напряжение, пропорциональное мультипликативной погрешности, определенное как произведение напряжения температурной коррекции на деформацию тензорезисторного моста. Выходная информация о деформации представлена в коде. 1 ил. UD N3 Ю СО сд О5 О1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5р4 GOI В7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3847549/25-28 (22) 16.01.85 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Морского гидрофизического института АН УССР (72) В. В. Воскресенский и Ю. В. Немировский (53) 531.781.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 238853, кл. 6 01 В 7/18, 27.02.67. (54) ТЕ НЗОП РЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения механических величин электрическими методами с использованием тензорезисторных мостов. Целью изобретения является повышение точности тензопреобра зов ателя за

„„SU„„1229565 A 1 счет исключения аддитивной и мультипликативной погрешностей. Тензопреобразователь снабжен аналоговым сумматором напряжений с управляемыми дискретными делителями напряжения на входе. На входы аналогового сумматора поступает сигнал с диагонали тензорезисторного моста непосредственно, напряжение с первого управляемого дискретного делителя, пропорциональное деформации тензорезисторного моста, напряжение температурной коррекции с выходной диагонали термочувствительного моста и напряжение, пропорциональное мультипликативной погрешности, определенное как произведение напряжения температурной коррекции на деформацию тензорезисторного моста. Выходная информация о деформации представлена в коде. 1 ил. напряжение, пропорциональное выходному коду блока 9 управления.

Выходные напряжения тензорезисторного моста 1 делителей 6 и 7 дифференциального усилителя 4 суммируются аналоговым сумматором 5 и с его выхода напряжение поступает на вход нуль-органа 8, с выхода которого командный сигнал поступает на вход блока 9 управления. Блок 9 управления вырабатывает последовательно возрастающие коды управления делителями 6 и 7 до тех пор, пока на выходе сумматора 5 напряжение станет равным нулю. В этом случае код, поступающий на управЛяющие входы делителей 6 и 7, пропорционален деформации тензопреобразователя без аддитивной и мультипликативной погрешностей.

Для облегчения настройки тензопреобразователя коэффициенты передачи входов аналогового сумматора 5 напряжений целесообразно выбирать из следующих соотношений — — -k — --х, а, Р

yR j yRg!

25 где k

Изобретение относится к измерительной технике, к средствам измерения механиче ских величин электрическими методами с использованием тензорезисторных мостов.

Целью изобретения является повышение точности измерений,за счет ввода коррекции аддитивной и мультипликативной погреш- . ностей с помощью сумматора и управляемых дискретных делителей.

На чертеже представлена функциональная схема тензопреобразователя. 1О

Тензопреобразователь содержит тензорезисторный мост 1, термочувствительный мост 2, в одно плечо которого включена диагональ питания тензорезисторного моста 1, источник 3 питания, выход которого соединен с диагональю питания термочувствительного моста 2, дифференциальный усилитель 4, вход которого соединен с выходной диагональю термочувствительного моста 2, аналоговый сумматор 5 напряжений, первые два входа которого соединены с выходной диагональю тензорезисторного моста l, первый дискретный управляемый делитель 6 напряжения, выход которого соединен с третьим входом аналогового сумматора 5, второй дискретный делитель 7 напряжения, выход которого соединен с пятым входом аналогового сумматора 5 напряжений, нульорган 8, вход которого соединен с выходом аналогового сумматора 5, блок 9 управления, вход которого соединен с выходом нульоргана 8, а выход — с управляющими входами дискретных управляемых делителей 6 ЗО и 7 напряжений, вход дискретного управляемого делителя 6 соединен с выходом источника 3 питания, а вход дискретного делителя 7 соединен с выходом дифференциального усилителя 4 и четвертым входом сумматора 5.

Тензопреобразователь работает следующим образом.

Тензомост 1 преобразует механические деформации объекта в электрический сигнал, который поступает на входы аналогового 4О сумматора 5 напряжений. Термочувствительный мост 2 преобразует температуру тензорезисторного моста 1 в напряжение.

Термочувствительным элементом является сопротивление диагонали питания тензорезисторного моста 1. Выходное напряжение 4; термочувствительного моста, усиленное дифференциальным усилителем 4, поступает на четвертый вход аналогового сумматора 5 и на вход второго дискретного управляемого делителя 7, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное приращению 1 температуры тензомоста 1 и выходному коду, поступающему из блока 9 управления. Это напряжение, пропорциональное мультипликативной составляющей температурной погрешности, поступает на вход аналогового сумматора 5.

Первый управляемый делитель 6 преобразует напряжение источника 3 питания в

kf krak k; 1 3 k Rò÷хт, 1 тл+ R и k — масштабные коэффициенты входов, подключенных к измерительной диагонали тензорезисторного моста 1;

kq — масштабный коэффициент входа, подключенного к выходу первого управляемого делителя б напряжения;

k4 — масштабный коэффициент входа, подключенного к выходу дифференциального усилителя 4;

--масштабный коэффициент входа, подключенного к выходу второго управляемого делителя 7 напряжения; — заданный коэффициент передачи первого входа сумматора;

К,,4 в сопротивление диагонали питания моста при некоторой фиксированной температуре, принятой за нормальнук>;

R — сопротивление резистора, включенного последовательно с тензомостом 1 и источником 3 питания тензорезисторного моста;

R, - коэффициент чувствительности тензорезисторного моста 1 к измеряемой величине; х — верхний предел измерений тензопреобразователя; а — температурный коэффициент смещения нуля тензорезисторного моста; у — температурный коэффициент сопротивления диагонали питания тензорезисторного моста;

1229565

Формула изобретения

R коэффициент усиления дифференциального усилителя 4; — температурный коэффициент чувствительности тензорезисторного моста.

Тензопреобразователь с температурной коррекцией, содержащий тензорезисторный мост, термочувствительный мост, в одно пле- 10 чо которого включена диагональ питания тензорезисторного моста, источник питания, выход которого соединен с диагональю питания термочувствительного моста, дифференциальный усилитель, вход которого соединен с выходной диагональю термочувствительного моста, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен аналоговым сумматором напряжений, первые два входа которого соединены с выходной диагональю тензорезисторного моста, первым и вторым дискретными управляемыми делителями напряжения, выходы которых соединены соответственно с третьим и пятым входами аналогового сумматора напряжений, нуль-органом, вход которого соединен с выходом аналогового сумматора напряжений, блоком управления, вход которого соединен с выходом нуЛь-органа, а выход— с управляющими входами обоих дискретных управляемых делителей напряжения, вход первого дискретного управляемого делителя напряжения соединен с источником питания, а вход второго дискретного управляемого делителя напряжения — с выходом дифференциального усилителя и четвертым входом аналогового сумматора напряжений.

Составитель В. Заикин

Редактор В. Иванова Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 2223/39 Тираж 670 П одиисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4