Интегрирующий преобразователь разбаланса тензометрического моста в интервал времени

ОП ИСАЙИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(и) 67686 Союз Советских Социалистических Республик(51) М б 01 В 7(1 б 01 К 19(2 исоединением зая Государственный ком43) Опубликовано 30.07.79, Бюлле 45) Дата опубликования описания 53) УДК 621,31) Заявите 4) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗБАЛАНСАТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОГО МОСТА В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ за 25ости.чтоер- ЗО Изобретение относится к области элек.троизмерений.Известен тензометрический преобразователь, содержащий блок памяти цифровыхданных, усилитель с последовательнымсъемом данных с тензодатчиков, аналогоцифровой преобразователь, операционноеустройство, печатающее индикаторное устройство 1,Недостаток этого преобразователяключается в его сложности,Наиболее близким по технической сущности к заявленному является преобразователь, содержащий тензометрический мост,одна диагональ которого соединена с источником питания, а вторая - с информационными входами переключателя, управляющие входы которого связаны с двумявыходами блока управления, один вход которого соединен с генератором тактовыхимпульсов, а второй вход - с выходомнуль-органа, входом подключенного к выходу интегратора, один вход которого соединен с источником питания тензометрического моста.Данное устройство не обеспечивает дстаточной точности.Цель изобретения - повышение точноПоставленная цель достигается тем,в интегрирующий преобразователь, сод жащий тензометрический мост, одна диагональ которого соединена с источником питания, а вторая - с информационными входами переключателя, управляющие входы которого связаны с двумя выходами блока управления, один вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второй вход - с выходом нуль-органа, входом подключенного к выходу основного интегратора, один вход которого соединен с источником питания тензометрического моста, разделительный конденсатор, дополнительно введены интегратор, усилитель постоянного тока и два ключа. Входы управления ключей подключены к третьему и четвертому выходам блока управления, вход первого ключа - к выходу усилителя постоянно. го тока, вход которого подсоединен к выходу дополнительного интегратора, Выход первого ключа подключен к вторым входам упомянутых интеграторов. Первый вход дополнительного интегратора соединен через разделительный конденсатор с выходом переключателя, третий вход дополнительного интегратора - с первым входом основного интегратора, третий вход которого через второй ключ связан с выходом нуль-органа.Структурная электрическая схема описываемого преобразователя приведена на чертеже,3Преобразователь содержит источник 1 питания, тензометрический мост 2, переключатель 3, интегратор 4, неинвертирующий усилитель 5 постоянного тока, ключи 6, 7 интегратор 8, нуль-орган 9, блок 10 управления, генератор 11 тактовых импульсов, разделительный конденсатор 12. Выходной сигнал снимается с выхода 13.Интеграторы 4, 8 состоят из усилителей 14, 15 постоянного тока, конденсаторов 16, 17 и резисторов 18 - 23.Принцип работы преобразователя заключается в следующем.Работу преобразователя поясним, начиная с момента времени, когда с выхода переключателя 3 на вход интегратора 4 поступает напряжение положительной полярности амплитудой У: - . Ее,Е - напряжение источника 1 питания тензомоста 2; где где Я и С - величины соответствующих резисторов и конденсаторов.После момента 1, на вход интегратора 8 (через резистор 22) поступает лишь напряжение Е, Поэтому на интервале от 4 и далее выходное напряжение интегратора 8 изменяется по закону в= -- относительное значение разЛРбаланса тензомоста,В этот же момент времени по сигналу с блока 10 управления замыкается ключ 6, и выходное напряжение отрицательной полярности усилителя 5 поступает на входы интеграторов 4 и 8 соответственно через резисторы 20 и 21.В некоторый момент 1 в усилитель 5 выходит из насыщения и начинает действовать отрицательная обратная связь через ключ 6 и резистор 20, охватывающая последовательно выключенные интегратор 4, усилитель 5 и ключ 6. Как известно из теории авторегулирования, при охвате интегратора отрицательной обратной связью он обращается в апериодическое звено первого порядка, в данном случае с постоянной времени, равной, где К 5 - коэффициентРвоСз ввусиления неинвертирующего усилителя 5, а Рго и Св - величины резистора 20 и конденсатора 16. По окончании переходного процесса, длящегося весьма короткое вреР 20 С 1 в мя (так как постоянная времени%в весьма мала), в рассматриваемой замкнутой системе устанавливается напряжение обратной связи У, равноеЕ УЙв 1 вУ =О. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У(1) = У(1) - Е(1 - 1,).ввСи В момент 5 оно достигает нулевого значения, т, е. В результате полярность напряжения на выходе неинвертирующего усилителя - нуль-органа 9 изменяется. По соответствующему фронту его выходного сигнала блок 10 управления замыкает ключ 7. В результате последовательно соединенные интегратор 8, нуль-орган 9 и ключ 7 оказываются охваченными через резистор 23 отрицательной обратной связью, благодаря чему начиная с момента 1, и до момента 1 в интегратор 8 поддерживается в исходном (нулевом) состоянии.Процессы при отрицательном напряжении У, полностью аналогичны описанным. Формула изобретенияИнтегрирующий преобразователь разбаланса тензометрического моста в интервал времени, содержащий тензометрический мост, одна диагональ которого соединена с источником питания, а вторая - с информационными входами переключателя, уп. равляющие входы которого соединены с двумя выходами блока управления, один вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второй вход блока управления соединен с выходом нуль-органа, вход которого подключен к выходу основного интегратора, один вход которого соединен с источником питания тензометрического моста, разделительный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены интегратор, усилитель постоянного тока и два ключа, входы управления которых подключены к третьему и четвертому выходам блока управления, вход первого ключа соединен с выходом усилителя постоянного тока, вход которого подключен к выходу дополнительного интегратора, а выход первого ключа подключен к вторым входам упомянутых интеграторов, причем первый вход дополнительного интегратора соединен через разделительный конденсатор с выходом переключателя, третий вход дополнительного интегратора соединен с первым входом основного интегратора, третий вход которого через второй ключ соединен с выходом нуль-органа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка Японии46 - 2624, кл. 106 С 31, 1971.2, Патент ФРГ2214602, кл. б 01 Я 19/26, опублик. 1972.676861 оставитель В, Егорова ректор А. Степанова ышннко аулова едакт ед пография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1534/6 Изд. Мз 428 Тираж 866 ПодписноНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5