Цифровой автоматический многоточечный тензометрический прибор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<Ä>863996 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (53)М. Кл (22) Заявлено 291079 (21)2835363/25-28 с присоедйнением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 В 7/16

Госуаарстееннмй комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 150981. Бюллетень 89 34

Дата опубликованияописания 1809.81: (5З) УДК 531. 781. .2:539. 3 (088.8) (72) Автор изобретения

А.А. Паскевич (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ МНОГОТОЧЕЧНЫЙ

ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРИБОР

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам преобразования сигналов с тензодатчиков в цифровой сигнал.

Известен цифровой автоматический. тензоприбор, содержащий измерительный мост, выполненный в виде двух резисторов, активных и коменсационного тензорезисторов, дискретную цепь уравновешивания моста, устройство управления этими цепями, нуль-орган, включенный в измерительную диагональ моста источник питания и коммутатор (1) .

В данном приборе контакты коммутатора активных тенэорезисторов, оказываются включенными между активными и компенсационным тензореэисторами, что делает невозможным заземление обоих тензорезисторов и приводит. к увеличению уровня помех, а значит, и к уменьшению точности измерений.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является цифровой автоматический многоточечный тензометрический прибор, содержащий измерительный мост, выполненный в виде двух резисторов, активных и компенсационного тензорезисторов, две дискретные цепи уравновешивания моста, одна из которых включена в плечо, смежное с активным тензореэистором, а другая — в плечо, противоположное активному тензореэистору, блок управления этими цепями, нуль-орган. включенный в измерительную диагональ моста и соединенный с блоком управления, источник питания, подключенный к первому резистору моста через резистор, а ко второму — непосредственно, коммутатор, выполненный в виде набора пооче- редно эамыкаемых четырех ключей 2 .

В этом приборе контакты коммута15 тора вносят дополнительную погрешность в результаты измерений и тем самым снижается точность измерений.

Данный прибор может работать только при фиксированном значении сопротив20 лений тензорезисторов, что уменьшает его функциональные воэможности.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что цифровой автоматический многоточечный тензометрический прибор снабжен дискретной цепью, выполненной в виде набора резисторов и ключей. регистром, управляющим этими ключами, ключом, 30 включенным между общей точкой перво863996 го и третьего ключа коммутатора и резистором моста, смежным с активным тензорезистором, дискретная цепь подсоединена к источнику питания моста и к общей точке второго и четвертого ключей коммутатора, а регистр 5 через блок управления подключен к нуль-органу.

На фиг. 1 представлена схема прибора, на фиг. 2 и 3 — упрощенные схемы прибора.

Цифровой автоматический многоточечный тенэометрический прибор содержит измерительный мост, выполненный в виде двух резисторов 1 и 2, двух . активных тенэорезисторов 3, 4 и компенсационного тензорезистора 5, дискретную цепь б установки нуля, включенную параллельно резистору 1, дискретную цепь 7 измерения, включенную параллельно резистору 2, нуль-орган 8, О включенный в выходную диагональ мос та. Выход нуль-органа 8 соединен с блоком 9 управления. Блок 9 управления анализирует сигнал с выхода нуль-органа 8 и управляет дискретны- 25 ми цепями 7, б и регистром 10. Выход регистра 10 подсоединен к дискретной цепи 11, выполненной в виде ключей 1214, последовательно соединенных с регистрами 15-17 и коммутатором,выполненного в виде набора ключей 1821. Ключ 18 через ключ 22 соединен с резистором 1, а через резистор 23 с источником питания 24. Ключ 19 соединен с источником питания 24 через дискретную цепь 11.

Прибор работает следующим образом.

С помощью ключей 18 и 19 активный тензорезистор 3 включается в измерительный мост. При этом ключ 22 замкнут. С помощью дискретной цепи б 40 производится уравновешивание моста.

Далее ключ 22 размыкается и уравновешивание моста производится с помощью регистра 10.

Уравнение моста при его уравнове- 45 шивании цепью б имеет следующий вид

R (r + R ) = й, ° R y, (1)

-где R — сопротивление 1-го плеча

1 моста, смежного с активными тензореэисторами 3 и 4; 5()

R — сопротивление 2-го плеча

2 моста, противоположное активным тензорезисторам 3 и 4;

Rä„ вЂ” сопротивление активных тензорезисторов 3 и 4;

R — сопротивление компенсационМ. ного тензорезистора 5;

r — сопротивление замкнутых ключей 18 и 22.

Уравнение моста при его уравнове- d0 шиваний цепью 11 имеет следующий вид и (гч + Кд) = (К 1 + r„ )R Ic. (2) где r — сопротйвление резистора 23 г — сопротивление резисторов 151

17 цепи 10. 65

Вычитая из уравнения (1) уравнение (2), получаем

Й (г г1 Rg г0

При выполнении условия г1ъ> г после уравновешивания моста цепью 11, получаем — " . (3)

r1 Rrl а1

Rg

Следовательно, при соблюдении равенства — (4) 1 .. вариации переходного сопротивления ключей 18-21 коммутатора не влияют на точность измерения.

Таким образом, после второго уравновешивания цепью 11 автоматически устанавливается такое сопротивление резисторов 15-17, которое обеспечивает минимальное влияние ключей 1821 на точность измерения.

После выполнения установки нуля по активным тензорезисторам 3 и 4 прибор переключается в режим измерения, ключ 22 замыкается и дальнейшее уравновешивание моста выполняется дискретной цепью 7 измерения, состояние которой после уравновешивания и определяет показания активных тензореэисторов 3 и 4. Для более полного устранения .влияния переходных сопротивлений ключей 18-21 на точность измерения, в процессе установки нуля, после проведения уравновешивания цепью 11, ключ 22 вновь замыкается и проводится уравновешивание цепью 6 при состоянии цепи 11, зафиксированном при предыдущем уравновешивании и далее уравновешивание моста цепью

1Ъ.

Таким образом. за счет введения в схему прибора дискретной цепи 11, регистра 10 и ключа 22 повышается точность измерений, а также обеспечивается возможность работы с тензорезисторами различного номинального сопротивления.

Формула. изобретения

Цифровой автоматический многоточечный тенэометрический прибор, содержащий измерительный мост, вйполненный в виде двух резисторов, активных и компенсационного тенэореэистооов. две дискретные цепи уравновешивания моста, одна иэ которых включена в плечо, смежное с активным тензорезистором, а другая — и плечо, противоположное активному тензорезистору, блок управления этими цепями, нульорган, включенный в измерительную диагональ моста и соединенный с блоком управления, источник питания, под- ключенный к первому резистору моста

863996

Фиг.! через резистор. а ко второму — непосредственно, коммутатор, выполненный в виде набора поочередно замыкаемых четырех ключей, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен дискретной цепью выпрлненной в виде набора резисторов и ключей, регистром, управляющим этими ключами, ключом,включенным между общей точкой первого и третьего ключа коммутатора и резистором моста, смежным с активным тензорезистором, дискретная цепь подсоединена к источнику питания моста и к общей точке второго и четвертого клю" чей коммутатора, а регистр через блок управления подключен к нуль-органу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .Р 304439, кл. С 01 D 5/56. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

10 Р 361390, кл. G 01 8 7/18, 1969.

863996

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7756/5 7

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель. В. Писаревский

Редактор A. Долинич Техред Ж. Кастелевич Корректор В. Синицкая