Частотный преобразователь для тензодатчиков

Соим Соеетбиим Ициелистеескнн республикГосударственныи комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений 3) летень М ия 21.09.7 531.781.2:(54) ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕ НЗОДАТЧ И КО с области измери к конструкции чаля тецзо атчи 20 Изобретение относитсятельной техники, а именностотных преобразователей д д ков.Известен частотный преобразователь для тензодатчиков, в котором мост питается от источника тока или напряжения, а сигнал с измерительной диагонали моста преобразуется в частоту одним из известных способов 1. Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования.Наиболее близким по технической сущности к настоящему изооретению является частотный преобразователь для тензодатчиков, содержащий источник напряжения, тензомост, последовательно включенные в его измерительную диагональ дифференциальный усилитель постоянного тока, интегратор и блок сравнения 21.Однако и этот преобразователь не может обеспечить высокую точность преобразования, так как не всегда удается удовлетворить жесткие требования к стабильности параметров интегратора, дифференциального усилителя постоянного тока и блока сравнения,Цель изобретения - повышение точности преобразователя. Поставленная цель достигается за счет того, что описываемый преобразователь снабжен источником тока пропорционального напряжению питания тензомоста,ключом, одновиоратором и модулятором, входы которого соединены с измерцтсльной диагональю тензомоста, а выходы - с соответствующими входами дифференциального усцли теля, выход блока сравцения подключен куправляющему входу модулятора и через одно- вибратор - к управляющему входу ключа, который соединяет одну цз вершин измерительной диагонали тсцзомоста с источником О тока.На чертеже изображена структурная схемаописываемого преобразоьатсля. Частотный преобразователь для тецзодатчиков содержит источник 1 напряжения, тецзомост 2, последовательно включенные в его измерительную диагональ дифференциальный усилитель 3 постоянного тока, интегратор 4 и блок 5 сравнения, а также источник 6 тока, пропорционального напряжению питания тензомоста, ключ 7, одновибратор 8 и модулятор 9, входы которого соединены с измерительной диагональю тецзомоста, а выходы - с соответствующими входами дифференциального усилителя 3 постоянного тока, Выход блока 5 сравнения подключен к управляющему входу модулятора 9 и через одновибратор 8- - к управ.-.яющему входу ключа 7, который соединяст одну из вершин диагонали моста с источником 1 тока.872644Преобразователь работает следующим образом.В установившемся режиме работы с выхода блока 5 сравнения равномерно поступают импульсы на вход одновибратора 8 и на уп равляющий вход модулятора 9. При этом в начале каждого периода следования импульсов выходной частоты запускается одновибратор 8 и на интервал времени, равный 10, подключает к измерительной диагонали тензомо ста 2 посредством ключа 7 источник 6 тока, пропорционального напрякению питания тензомоста. На выходе тензомоста 2 в течение интервала времени 10 будет напряжениеЕ Ьйгде Е - напряжение питания тснзомоста,Р - номинальное значение сопротивлений тензорезисторов, 201 - ток источника тока,М- разбаланс моста.ЯНапряжение У, через модулятор 9 и дифференциальный усилитель 3 подается на интегратор 4, на выходе которого появляетсялинейно нарастающее напряжение, По окончании рассматриваемого интервала времениэто напряжение У будет равно:у К 1( ЕИйгде;К - коэффициент усиления дифференциального усилителя постоянного тока, 35т - постоянная времени интегратора.После окончания действия одновибратора 8 напряжение на выходе интегратора 4 будет уменьшаться, так как напряжение на измерительной диагонали моста 2 изменит знак, и в 40 момент, когда оно достигнет нуля, срабатывает блок 5 сравнения. В это же время заканчивается формирование периода импульсов выходной частоты. При этом будет справедливо равенство: 451где Т= период следования импульсовУвых 50 выходной частоты. 4Приравнивая значения У и Г и производяпростейшие преобразования, получают;1 МтР 1 йгде:лг - коэффициент пропорциональности меж ду током источника тока и напряжением питания тензомоста.Следующий полупериод работы преобразователя аналогичен рассмотренному, с той лишь разницей, что напряжение на выходе интегратора 4 будет иметь обратную полярность. Как следует из выражения для вых точность преобразования частотного преобразователя для тензодатчиков повышается вследствие того, что модулятор 9, дифференциальный усилитель 3 постоянного тока и интегратор 4 преобразуют как образцовый, так и измеряемый сигнал, и к стабильности параметров указанных блоков не предъявляется жестких требований,Формула изобретенияЧастотный преобразователь для тензодатчиков, содеркащий источник напряжения, тензомост, последовательно включенные в его измерительную диагональ дифференциальный усилитель постоянного тока, интегратор и блок сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, он снабжен источником тока пропорционального напряжению питания тензомоста, ключом, одновибратором и модулятором, входы которого соединены с измерительной диагональю тензомоста, а выходы - с соответствующими входами дифференциального усилителя, выход блока сравнения подключен к управляющему входу модулятора и через одновибратор - к управляющему входу ключа, который соединяет одну из вершин измерительной диагонали тензомоста с источником тока.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство ГДР Мо 79165, кл, 427 11/52, 1969,2. Мартяшин А. И., Шахов Э, К Шлендин В, М. Преобразователи электрическихпараметров для систем контроля и измерения, 1976, стр. 287.572644 Составитель О. СтрогановТехред М. Семенов Редактор Н. Коган Корректор А, СтепановаГодписное Заказ 1941/9 Изд, Чз 729 Тираж 907 11 ПО Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2