Преобразователь сигнала датчика сопротивления

(О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕКИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛА ДАТЧИКА СОПРОТИВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в дистанционной тензометрииили термометрии с применением датчиков сопротивления. Цель изобретения -повышение точности преобразованияэа счет исключения влияния на результаты преобразования сопротивленийпроводов линии связи - достигаетсяпутем введения управляемого переменного резистора 15 в ветвь внутренне,ЯО 15504 го полумоста, в которую включен вход операционного усилителя 8, выход которого является выходом преобразователя. В результате работы автомати. ческого регулятора 14 напряжения выполняется условие баланса напряжений на входе элемента 13 сравнения, а с учетом начального условия баланса и равенства сопротивлений образцовых резисторов 5 и 6 обеспечивается пропорциональная зависимость выходного напряжения от изменяемой входной величины. При соблюдении равенства сопротивлений проводов полумоста датчика имеет место полная независимость напряжения на выходе преобразовател от величин сопротивлений проводов, Нарушение равенства сопротивлений проводов в плечах измерительного полумоста может быть скомпенсировано корректором смещения нуля напряжения на входе усилителя 8 путем введения дополнительного напряжения. Введение одного корректирующего элемента на1550429 все виды нарушения исходного состояния преобразователя беэ искажениямасштаба преобразования обеспечивает Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в дистанционной тенэометрии или термометрии с применением датчиков сопротивления,Цель изобретения - повышение точ-ности преобразования за счет исключения влияния на результаты преобразо 15вания сопротивлений проводов линии связи.На чертеже представлена схема преобразователя, снабженного резистйвным автоматическим регулятором напряжения20 и датчиком, представленным, например, одним переменным резистором.Преобразователь представлен одним переменным резистором К1 и компенсационным резистором Кр 2, образующими полумост датчика, который с помощью линии 3 связи, имеющей сопротивление проводов Кя 4, соединен с измерительной схемой преобразователя,Измерительная схема содержит полу 30 мост, выполненный из образцовых резисторов К 5 и К 6, генератор 7 тока и усилитель 8 информационных сигналов, охваченный стабилизирующей обратной связью на сопротивлениях К 9 и К 10 35 Вход усилителя 8 соединен с клеммои 11 подключения к линии 3 связи генератора 7 тока и клеммой 12 подключения одного иэ полюсов источника напряжения - полюса "О", Здесь раэвет вление цепи питания полумостов выполнейо путем использования биполярного источника питания всей схемы преобразователя.Элемент 13 сравнения, установлен 45 ный на входе автоматического регуля тора 14 напряжения, включен в измерительную диагональ моста между средними выводами образцовых резисторов 5 и 6 и резисторов 1 и 2. Выход авто матического регулятора 14 соединен с переменным резисторов К15.Преобразователь работает следующим образом.Для пояснения введены обозначения: 55 Х - входной параметр, воздействующий на сопротивление Кпо закону(1+ЫХ), (1) повышение точности преобразованияи упрощение условий эксплуатации.1 ил. где с - коэффициент первичногопреобразования;К - величина компенсациойногосопротивления резистора 2;Кхр - исходное сопротивление датчикаПринято начальное условие балансаКо Кко (2) и задано равенство сопротивлений образцовых резисторов 5 и 6(3)КоэфФициент усиления по напряжению усилителя 8, охваченного цепью обратной связи, определен соотношениемК =1+ -(4)эГенератор 7 тока автостабилизирован по току 1,.В результат работы автоматическо го регулятора 14 напряжения по условию ДБ О - баланса напряжений на входе элемента 13 сравнения в преобразователе имеют место следующие соотно- шения(5)Пэх Пх " (6)Пх=То (Кп+Кх) эП =Т (К+К ) (8)Совместное решение (1-8) дает выражение величины выходного сигнала в функции от входной величины ХСледовательно, в данной схеме при соблюдении равенства между собой сопротивлений К проводов полумоста датчика имеет место полная независимость напряжения на выходе Б , от в еличин К в и дос тигнута его прямая пропорциональность в функции от входной величины Х, Таким образом, исключена нелинейность преобразования, что обеспечивает повышение точности и независимость получаемых результатов от длины подсоединительных проводов датчика.Коррекция выходного сигнала преобразователя в случае нарушения исходного условия баланса полумоста, датчика выполняется, исходя из предположения, что КрФК р и, кроме того, К-К =ДКр, где ЛК, - ошибка исходной балансировки.1550429 ходного состояния преобразователябеэ искажения масштаба преобразования, что обеспечивает повышение точности и упрощение условий эксплуатации. Формула изобретения Составитель В. Семенчук Редактор И. Касарда Техред Л.Олийнык Корректор М.КучеряваяЗаказ 269 Тираж 562 Подписное ВН 1 ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно в издательск комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101 Тогда .ех=о,.)=ОЦ, ддвхз ( )где ДБ =1 йК - корректирующее напряжение на входе5усилителя 8,Следовательно, начальная разбалансировка моста датчика может бытьскомпенсирована смещением положениянуля напряжения на входе усилителя, 10Коррекция выходного сигнала преобразователя в случае нарушения равенства сопротивлений проводов К в плекчах полумоста датчика выполняетсяиэ предположения, что К К я, где 15п ПйфК , - сопротивление в проводе, подключенном к К , а Кя - подключенномк К . Исходя иэ предположения, чтопри Кв=К х О и,Кп К п+ Кп 1(11) 201определено напряжение на входе усилителя 8 в видеПех=ТоК хо ф К+ТоК п . (12)Следовательно, нарушение равенства сопротивлений проводов в плечах 25измерительного полумоста может бытьскомпенсировано корректором смещениянуля напряжения на входе усилителя8 путем введения дополнительногонапряжения,ЬП =о М. п 2. 30 Таким образом, благодаря тому, что исключено влияние сопротивления проводов линии связи на результаты измерений, получена прямая пропорциональная зависимость между входной измеряемой величиной и выходным информационным сигналом, введен один корректирующий элемент (переменный резистор) на все видынарушения ис Преобразователь сигнала датчика сопротивления, содержащий последовательно соединенные источник питания и генератор тока, второй вывод которого через первую линию связи соединен с первым выводом внешнего полу- моста, второй вывод которого через вторую линию связи соединен с первым выводом внутреннего полумоста, средний вывод которого соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен через третью линию связи со средним выводом внешнего полумоста, при этом выход элемента сравнения соединен с входом автоматического регулятора напряжения, усилитель с обратной связью на резисторах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен переменный резистор, подвижный контакт которого соединен с выходом автоматического регулятора напряжения, первый вывод переменного резистора соединен с вторым выводом источника питания, а второй вывод - с первым выводом внутреннего полумоста, второй вывод которого соединен с входом цепи обратной связи усилителя, второй вход которого соединен с вторым выводом генератора тока,