Устройство для измерения сигналов тензомоста

(51)5 Г 01 В 7/18 ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ П(НТ СССР МИТЕТТНРЫТИЯМ НИЕ ИЗ тов измеренияв этих цепей,однять на поия при краткоК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(1) Специальное конструкторско- технологическое бюро Иорского гидро- физического института АН УССР (72) Ю,И. Шаповалов(56) Авторское свидетельство СССР В 1270545, кл. С 01 В 7/16, 1985.Авторское свидетельство СССР Р 1182411, кл. 6 01 В 7/18, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИГНАЛОВ ТЕНЗОМОСТА(57) Изобретение относится к аналогоцифровым преобразователям сигналатензомоста с коррекцией аддитивной и мультипликативной составляющих его температурной погрешности и может быть использовано при гидрофизических исследованиях для измерения давления, усилия или деформации.Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влия 2ния на результаты измерения изменений выходных сопротивлений тензомоста и управляемого делителя напрякения. Это достигается введением трансформатора 9 напряжения между источником 6 питания и шинами питания тензомоста 1, а также последовательным соединением выходов тензомоста 1, управляемого делителя 28 напряжения и обмотки 15 коррекции аддитивной температурой погрешности. При работе устройства блок 25 управления поддерживает на управляющих входах 3 1 делителя 28 цифровой код, соответствующий нулевому напряжению на входе 22 нуль-органа 21, вследствие чего ток через нуль-орган 21, тензомост 1 и, выходную цепь делителя 28 практически не протекает, что и обеспечивает независимость результа от изменения параметро Устройство позволяет п рядок точность измерен временных измерениях.Изобретение относится к средствампреобразования сигнала тензомоста вцифровой код с коррекцией аддитивнойи мультипликативной составляющих еготемпературной погрешности и можетбыть использовано при гидрофизических исследованиях для измерений давления, усилия или деформации.Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния нарезультаты измерения изменений выходных сопротивлений тензомоста и управляемого делителя напряжения путемвведения трансформатора напряжениямежду источником питания и шинамипитания тензомоста, а также последовательного соединения выходов тензомоста управляемого делителя напряжения и обмотки коррекции аддитивнойпогрешности.На чертеже представлена схемаустройства,Устройство для измерения сигналовтенэомоста содержит тензомост 1 с 25вершинами 2 и 3 диагонали питания ивершинами 4 и 5 измерительной диагонали, источник 6 питания тензомостапеременного тока с шинами 7 и 8,трансформатор 9 напряжения с первичной и вторичной обмотками 10 и 11,трансформатор 12 тока с четырьмяобмотками 13-16 четыре резистора17-20, нуль-орган 21 с входными шинами 22 и 23 и выходом 24, блок 25 управления с входом 26 и выходами 27и управляемый делитель 28 напряженияс шинами 29 и 30 измерительного входа, управляющими входами 31 и выходом 32. В случае использования внуль-органе 21 входного усилителя,выполненного по схеме модуляторусилитель переменного тока - демодулятор нуль-орган 21 имеет входы 33синхронизации модулятора и демодулятора, соединенные с дополнительнымивыходами 34 источника,6 питания тензомостаШины 7 и 8 источника 6 питания тензомоста 1 соединены с концами первичной обмотки 10 трансформатора 9 напряжения. Один конец вторичной обмотки 11 трансформатора 9 напряжения соединен с общей точкой обмоток 13 и 14 трансформатора 12 тока,Другой конец обмотки 13 соединен свершиной 2 диагонали питания тензомоста 1, Другая вершина 3 диагоналипитания тензомоста соединена с другим концом вторичной обмотки 11 трансформатора 9 напряжения и через резистор 18 - с другим концом обмотки 14 трансформатора 12 тока. Обмотки 15 и 16 трансформатора 12 тока соединены параллельно с соответствующими резисторами 19 и 20. Один конец ре-. зистора 19 соединен с вершиной 15 измерительной диагонали тенэомоста 1, а другой конец - с входом 22 нуль-органа 21. Один конец резистора 20 соединен с шиной 7 источника 6 питания, а другой - с входом 29 управляемого делителя 28 напряжения. Резистор 17 соединен одним концом с шиной 8 ис-,. точника 6 питания тензомоста 1, а другим концом - с выходом 32 управляемого делителя 28 напряжения и с вершиной 4 измерительной диагонали тензомоста 1, Выход 24 нуль-органа 21 соединен с входом 26 блока 25 управления. Выходы 27 блока 25 управления соединены с управляющими входами 31 управляемого делителя 28 напряжения. С шиной 8 источника 6 питания тензомоста 1 соединены вторые входные шины 23 и 30 нуль-органа 21 и управляемого делителя 28 напряжения еУстройство работает следующим образом.При подаче питания на вершины 2 и 3 измерительной диагонали тенэомоста 1 от вторичной обмотки 11 трансформатора 9 напряжения через обмотку 13 и обмотку 14 трансформатора 12 тока протекает ток, величина которого зависит от сопротивления между вершинами 2 и 3 тензомоста 1. Это сопротивление зависит от температуры, при которой находятся элементы тензомоста 1. Выход обмотки 15, зашунтированной резистором 19, соединен последовательно входными шинами 22 и 23 с нуль-органа 21, выходом 32 управляемого делителя 28 напряжения, зашунтированного резистором 17, и вершинами 4 и 5 измерительной диагонали тенэомоста 1, поэтому при соответствующем подборе числа витков обмоток 13- 15 трансформатора 12 тока и соответствующих значениях сопротивлений резисторов 17-19 сигнал на выходе обмотки 15 будет вносить соответствующую коррекцию аддитивной температурной погрешности сигнала тензомоста 1. Выход обмотки 16, зашунтированной резистором 20, соединен последователь" но с выходом источника 6 питания,15519 78 Использование устройства для измерений сигналов тензомоста, например, на основе структуры "кремний на сапфире" позволяет на порядок повысить точность измерений в кратко 35 Составитель Н, ТимошенкоТехред Л.Сердюкова Корректор О. Ципле Редактор Л. Зайцева Заказ 321 Тираж 498 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1 поэтому при соответствующем подборе числа витков обмотки 1 б трансформатора 12 тока и соответствующем значении сопротивления резистора 20 сигнал на выходе обмотки 16 будет вно 5 сить соответствующую коррекцию мультипликативной температурной погрешности тензомоста 1 в сигнал на выходе управляемого делителя 28 напряжения, питающегося через эту обмотку 1 б по входу 29. Сложение сигналов на выходе управляемого делителя 28 на напряжения, на выходе тенэомоста 1 и на выходе обмотки 15 приводит к ну В левому значению напряжения на входе 22 нуль-органа 21, если цифровой код на управляющих входах 31 управляемого делителя 28 напряжения будет равен коду, получаемому при измерении разбаланса тензомоста 1 под действием измеряемого физического параметра, Так как блок 25 управления работает в соответствии с алгоритмом восстанавливающим нулевое значение 2 Б напряжения на входе 22 нуль-органа 21, но ток через выходные цепи тензомоста 1 и управляемого делителя 28 напряжения практически не протекает, что и обеспечивает независимость результатов измерения от выходных сопротивлений указанный цепей. временном режиме.40 Формула изобретения Устройство для измерения сигналов тензомоста, содержащее четырехплечий тензомост, источник питания тенэомос В та переменным током, трансформатор тока с четырьмя обмотками, одна иэ кокоторых идним концом соединена с одной иэ вершин диагонали питания тензомоста, четыре резистора, один из кокоторых соединен с одной иэ шин источника питания, другой подключенмежду концом второй обмотки и другойвершиной диагонали питания тензомоста, а третий и четвертый подключенысоответственно параллельно третьейи четвертой обмоткам трансформаторатока, нуль-орган, одна из входных шинкоторого соединена с одним из концовтретьей обмотки, блок управления,вход которого соединен с выходомнуль-органа, и управляемый делительнапряжения, управляющие входы которого соединены с выходами блока управления, другой конец третьей обмоткисоединен с одной из вершин измерительной диагонали тензомоста, одиниэ концов четвертой обмотки соединенс одной из шин питающего входа управляемого делителя напряжения, а свободные концы первой и второй обмоток трансформатора тока соединенымежду собой, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиэа счет исключения влияния на результаты измерения изменений выходных сопротивлений тенэомоста,и управляемога делителя напряжения, а также подводящих проводов, оно снабжено трансформатором напряжения, первичнаяобмотка которого соединена с шинамиисточника питания, а вторичная - одним концом с общей точкой первой ивторой обмоток трансформатора тока,а другим концом - с общей точкой второго резистора и вершины тензомоста,первая шина источника питания соединена с другой шиной измерительноговхода управляемого делителя напряжения и другой входной шиной нульоргана, вторая шина источника питания соединена с другим концом четвертой обмотки трансформатора тока,а выход управляемого делителя напряжения соединен со свободным концомпервого резистора и с другой верпк 1 Ъной измерительной диагонали моста,