Тензопреобразователь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (855384 (61) Дополнительное к авт. свид-в (22) Заявлено 20.12.76 (21) 2433691/18-28 (51) M. K. б 01 В 7/18 (.т 01 R 17/!0 с присоелинением заявки № —— (23) Приоритет—

Государственный комятет

Опубликовано 15.08.81. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.81 (53) УДК 621.317. .39:531.781. .2 (088.8) Il0 делам нэобретеняй и открытий (72) Авторы изобретения

М. М. Парфенов и А. А. Цывин.

Научно-исслеловательский и конструкторский ин испытательных машин, приборов и средств изме масс (НИКИМП) (7! ) Заявитель (54 ) ТЕНЗОП РГОБ РАЗОВАТЕ,Ч Ь

Изобретение относится к измерению неэлектрических величин электрическими методами с помощью тензорезисторных датчиков и может быть использовано.для измерения силы, лавления, момента, перемещения, ускорения в испытательной технике и системах измерения технологических парамет ов производства.

1 звестны тензопреобразователи, содержащие тензорезисторы и полгоночные ре-. зисторы, образуктщие листовую схему.

Олин из тензопреобразователей содержит латчик деформации, выполненный в виде моста постоянного тока на. тензорезисторах, блок балансировки начального разбаланса и термостабилизации (1).

Уменьшение начального разбаланса моста и его температурных погрешностей достигается благодаря близости параметров тензорезисторов монолитной мостовой структуры. При этом полная компенсация начального разбаланса и его температурной погрешности не может быть достигнута.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тензопреобразователь, содержа ций латчик деформации, выполненный в виде моста постоянного тока на тензорезисторах, блок балансировки начального разбаланса и термостабилизации с термокомпенсируютцим элементом (2).

Балансировка и компенсация температурного дрейфа нуля мостовой схемы осуществляется с помощью двух подгоночных стабильных резисторов, один из которых включен послеловательно с одним из тензорезисторов, а второй шунтирует другой тензорезистор, Такая компенсация отличается нестабильностью и сложностью в реализации,,так как для точной полгонки требует знания номинального значения сопротивления тензорезистора и температурного изменения его сопротивления.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что блок балансировки начального разбаланса и термостабилизаци выполнен в виде двух резисторных лелителей потенииометричес20 кого типа, выводы которых подключены к источнику питания и к диагонали моста постоянного тока, а выводы средних точек делителей подключены к выходной Лиагонали

855384 IO

1$ то

25 зо

Формула изобретения

5Î моста постоянного тока, один — через термочувствительный элемент, а другой — через введенный термостабильный элемент.

На чертеже представлена функциональ ная схема устройства.

Тензопреобраэователь содержит датчик

1 деформации, выполненный в виде моста постоянного тока на тенэорезисторах, резисторные делители 2 и 3 потенциометрического типа, дополнительные резисторы 4 и 5. Резистор 4 — термочувствительный, резистор

5 — термостабильный.

Устройство работает следующим образом.

При подключении датчика 1 деформации выполненного в виде моста постоянного тока на тензореэисторах, к источнику питания на измерительной диагонали моста появляется выходное напряжение Ug . Если на упругий элемент датчика 1 не действует механическое усилие, сопротивления тензорезисторов моста имеют приближенно равные значения. Разница в значениях сопротивления тензореэисторов выравнивается изменением дополнительного резистора 4 или 5 до получения нулевого сигнала на выходе моста на тензореэисторах. Когда резисторные делители 2 и 3 состоят из равных сопротивлений, изменение сигнала минимальное и определяется величиной разброса резисторов плеча монолитных мостов тензорезисторов датчика 1 деформации. В случае, когда сопротивления не равны, то Изменением дополнительного резистор 4 или 5 компенсируют начальный Разбаланс мостовой схемы одного или другого. знака.

Неравенство сопротивлений резисторов делителей 2 и 3 достигается тем, что они имеют несколько выходов и в зависимости от знака и величины выходного сигнала датчика 1 информации, выполненного как монолитный мост тензорезисторов, дополнительные резисторы 4 и 5 подсоединяются к тому или другому выходу.

Температурное изменение начального разбаланса датчика 1, выполненного как монолитный мост тенэорезисторов, проявляется в изменении язых от температуры, при этом его величина не зависит от начального разбаланса и компенсируется независимоо.

Когда делитель 2 выполнен на термостабильных резисторах, то регулироЪкой термочувствительного дополнительного резистора

4 и выбором входа делителя 2 для подключения резистора 4 обеспечивается темпера турная компенсация тензопреобраэователя

Если делитель 2 содержит термочувствительное сопротивление, то коэффициент пере< дачи делителя изменяется от температуры; а при изменении величины дополнитеЛьногО резистора 4 его влияние на мост теизорезисторов меняется и устанавливается так, чтобы при заданной повышенной (пониженной) температуре изменения U ðàâíÿëèñü нулю. Знак компенсации выходного напряжения определяется тем, какое из сопротивлений делителя 2 является термочувствительным.

Предлагаемое устройство сокращает трудоемкость процесса компенсации, так как процесс независимой компенсации начального разбаланса и его температурного изменения осуществляется двумя отдельными цепями — делителя 2 на резисторах и дополнительного термочувствительиого резистора 4, делителя 3 на резисторах и дополнительного термостабильного резистора 5. .При этом компенсируются достаточно малые изменения сопротивления монолитиго моста тензоре аисторов, делители 2 и 3 могут быть высокоомные в сравнении с мостом, а следовательно, требования к стабильности делителей 2, 3 и качеству внутренних соединений значительно ослабляется. Это обеспечивает более высокую точность компенсации и высокую стабильность преобразования термостабилизированного теизопреобразователя.

Тензопреобразователь, содержащий датчик, деформации, выполненный в виде моста постоянного тока на тензорезисторах, блок балансировки начального разбаланса и термостабилизации с термокомпенсирующим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, блок балансировки начального разбаланса и термостабилизации выполнен в виде двух резисторных делителей потенциометрического типа, выводы которых подключены к источнику питания и к диагонали моста постоянного тока, а выводы средних точек делителей подключены к выходной диагонали мос а постоянного тока, один — через термочувствительный элемент, а другой — через введенный термостабильный элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 323676, кл G 01 В 7/18 20.03,70.

2. Патент США № 3447362, кл. 73 — 88.5, опублик. 1969.

Составитель Н. Кенарнс

Редактор Г. Гыршкан Техред Л. Бойкас Корректор М. Шарошн

Ззкаа ФИ8@55 Тираж бай Подписное

ВНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретеннА н открытнА

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскан наб. ° д. 4/5

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