Инвариантный измерительный мост

 

Использование: в измерительной технике и может быть использовано для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к мультипликативным влияющим факторам. Сущность изобретения: инвариантный измерительный мост содержит четыре преобразователя, один из которых первичный, источник питания, два измерительных преобразователя напряжения и блок деления. Изобретение позволяет повысить точность преобразования и леанизировать функции преобразования. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к мультипликативным влияющим факторам.

Известен [1] измерительный мост, содержащий четыре преобразователя, один из которых датчик с переменными параметрами, источник питания, соединенный с вершинами диагонали питания, измеритель напряжения, включенный в измерительную диагональ моста.

Недостатком известного устройства является недостаточная точность преобразования из-за влияния на результаты измерения изменений параметров источника питания и нелинейность функции преобразования.

Цель изобретения повышение точности преобразования за счет обеспечения инвариантности к изменениям параметров источника питания и линеаризация функции преобразования.

Цель достигается тем, что известное устройство, содержащее четыре преобразователя, один из которых датчик с переменными параметрами, источник питания, соединенный с вершинами диагонали питания, измеритель напряжения, включенный в измерительную диагональ моста, снабжено вторым измерителем напряжения и блоком деления, причем входы второго измерителя напряжения соединены с выводами преобразователя, находящегося в одной ветви моста с датчиком, а выводы первого и второго измерителей напряжения соединены со входами блока деления.

На чертеже изображена схема инвариантного измерительного моста.

Мост содержит четыре преобразователя 1 4, один из которых 1 датчик с переменными параметрами. С вершинами диагонали питания соединен источник 5 питания. В измерительную диагональ моста включен первый измеритель 6 напряжения. Второй измеритель 7 напряжения своими входами соединен с выводами преобразователя 3, находящегося в одной ветви моста с преобразователем 1. Выходы первого и второго измерителей 6 и 7 напряжения соединены со входами блока 8 деления.

Мост работает следующим образом.

При изменении информативного параметра преобразователя 1 напряжение в измерительной диагонали моста определяется выражением: где Е Э.Д.С. источника 5 питания; Z₁ начальное значение информативного параметра преобразователя 1; ΔZ отклонение информативного параметра преобразователя 1 относительно начального значения Z₁; Z₂, Z₃, Z₄ номинальные значения параметров соответственно преобразователей 2, 3 и 4.

Напряжение на выводах преобразователя 3 определяется выражением: После пропорционального преобразования в измерителях 6 и 7 напряжения сигналы, определяемые выражениями 1 и 2, поступают на входы блока 8 деления, сигнал на выходе которого определяется выражением: 3 При обеспечении равенства параметров Z₁ Z₂ Z₃ Z₄ Z сигнал на выходе блока 8 деления определяется выражением:

Как видно из выражений 3 и 4, функция преобразования данного измерительного моста является линейной и не зависит от дестабилизирующих изменений параметров источника питания.

Формула изобретения

Инвариантный измерительный мост, содержащий четыре включенных в его плечи преобразователя, один из которых первичный, источник питания, соединенный с вершинами диагонали питания моста, измерительный преобразователь напряжения, включенный в измерительную диагональ моста, отличающийся тем, что в него введены второй измерительный преобразователь напряжения и блок деления, подключенный к выходам измерительных преобразователей напряжения, а второй измерительный преобразователь напряжения включен параллельно с преобразователем, установленным в одной ветви места с первичным измерительным преобразователем.

РИСУНКИ

Рисунок 1