Тензометрическое устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ Сфвз Советских Социалистических республик(22 Заявлено 08,04.77(21) 2474749/18 М 1)М, Кл,2 С 01 С 23/36 ки Но присоединением Государственный комнт СССР но делам изобретении и открытий3) Приоритет публиковано ата опублик 53) УДК 681, 267.08.79. Бюл аиия описания 050879 вторь А.Д.Круп В.Иепет ения Всесоюзный проектно-кон исследовательский инстипищевой проьишпе рукторский и науч автоматизации ости(7 явите(54) ТЕНЗОИЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТ еля, аже- ики в Изобретение относится к весоизмерительной технике,Известно устройство, содержащее тензометрические датчики, нуль-орган, 5 аналого-циФровой компенсатор, источник переменного напряжения, сумматор .и уПравляющее устройтсво 1). Известное устройсТво имеет низкую точность измерения. Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее тензометрические датчики, аналого-цифровой компенсатор, усилитель, пусковой блок, сравнивающее устройства, источник переменного напряжения, схему управления 15 й нуль"орган с конденсаторами 2). Йэвестное устройство - сложной конструкции и не обеспечивает требуемой точности, так как схема нуль-органа. содержит реактивный элемент как необходимую составную часть. Конденсатор- реактивный элемент, неббходим для того, чтобы выполнять функцию разделения полезного сигнала от постоянной составляющей напряжения, кото- . рая неизбежна в тракте нуль-органа ввиду его режимов по постоянному напряжению. Этот конденсор в,свою очередь ухудшает динамические свойства нуль-органа, в частности, при больших сигналах он заряжается до какого-то напряжейия и при переходе к малому сигналу (такой переход от большого к малому сигналу встречается при поразрядном сравнении в случае компенсационного метода измерения) вносит погрешность в результат измерения (оценки)Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение точности измерения. Эта цель достигается тем, что нуль-орган снабжен двумя ключами, выйолненными на полевых транзисторах с изолированными затворами, которые соединены с выходами схемы управления, общая точка ключей соединена с выходом дифференциального сравнивающего устройства выходы ключей соединены с конденсаторами и со входами операционного усилитНа Фиг. 1 схематически изобр но устройство; на фиг. 2 - граф поясняющие работу устройства.Тензометрическое устройство содержитнуль-орган 1, снабженный двумя ключами, выполненными на полевых транзисторах с иэолированнычи затворами; общая точка ключей соедииена с выходом дифференциального сра нивающего устройства 2, а их выходы6783 соединены с конденсаторами 3 и 4 исо входами операционного усилителя 5,затворы соединены с двумя выходамисхемы 6 управления, третий выходкоторой соединен со входом автокомпенсатора 7 и анализатором 8 полезного сигнала (АПС) . Вход АПС соединен с выходом операционного усилителя 5, а его выход подключен к автокомпенсатору 7. Один иэ входов дифФеренциального сравнивающего устройства 2 соединен с автокомпенсатором 107, а другой - с тенэометрическимдатчиком 9, Схема 6 управления,,автокомпенсатор 7 и тензометрические датчики 9 подключены к источнику10 питания, 15Нарпяжение сигналов тензометрических датчиков 9 и схемы автокомпенсатора 7 поступает на входы дифференциального сравнивающего устройства 2,напряжение с выхода которого содержит сумму 1)р +П , где У - разностныйсигнал;- напряжение смещения нулядифФеренциального сравнивающего устройства 2, которое нестабильно в силу различных факторов (температура,старение, измерение питания и т.п.)Напряжение П запоминается на конденсаторах 3 и 4 =1) = Б (фиг.2, строки4 и 5) в моментй, когда оба ключаоткрыты сигналом р (Фиг. 2, строки 2 и 3). Заряд конденсаторов 3 и 4 30происходит почти мгновенно, ввидутого, что дифференциальное сравнивающее устройство 2 имеет низкое выходное сопротивление. Ввиду того, чтоПЭр 2 постУпает на затвоРы тРанзис 35торных ключей поочередно,то на одиниэ них (Фиг, 2, строка 2), то - надругой (Фиг. 2, строка 3), операционный усилитель 5 приобретает фаэочувствительные свойства. Кроме того, 40поскольку длительность Урз меньше,чем длительность полуперйода несущей частоты, то ограничивается времяразряда конденсаторов 3 и 4 йа входное сопротивление операционного усилителя 5, одновременно Ур 2 производит как бы стробирование выходного напряжения недокомпенсации У иперекомпенсации(Фиг. 2, строка 6),которые соответствуют Ор 2 и Ур50(Фиг. 2, строка 1),Таким образом, в один полупериодна прямой вход операционного усилителя 5 поступает П +о, а на инвертирующей - напряжение постояннойсоставляющей По = Цкоторое запоминалось иа конденсаторе 4. В следующий полупериод Пр +П поступает наинвертирующий вход, а на прямой -29 4напряжение О х Оо,т.е. операционный усилитель 5 реагирует только на полезный сигнал Пр Ф цр +По-ио (ц 2+ +о По )р р о о р 2Так как переключение сигналов линейно-декодирующего преобразователя происходит внутри интервала времени дйствия Пэр , то конденсаторы следят за этим напряжением (постоянная времени мала во время действия Ззпр ) и переходный процесс, обус,ловленный перегрузкой, практически отсутствует.Таким образом, при жестком алгоритме переключения ступеней напряжения линейно-декодирующего преобразователя переходного процесса нет, :и измерение можно производить на каждой полуволне.Выходные сигналы операционного усилителя 5 /Фиг. 2, строка 6) поступают в анализатор полезного сигнала, где происходят качественная и количественная оценки за время включения одной ступени линейно-декодируюшего преобразователя (восемь полупериодов) и управляют им.В качестве несущей частоты используется промышленная сеть 50 Гц, что позволяет упростить работу прибора.Таким образом, исключается влияние реактивных элементов на точность измерения при одновременном упрощении схемы устройства.Формула изобретенияТензометрическое устройство, содержащее тенэометрические датчики, аналого-цифровой компенсатор, усилитель, пусковой блок, сравнивающее устройство, источник переменного напряжения, схему управления и нуль-орган с конденсаторами, о т л и ч аю щ е е с я тем, что,с целью упрощения конструкции и повышения точностиизмерения, нуль-орган снаб" жен двумя ключами, выполненными на полевых транзисторах с изолированными затворами, которые соединены . с выходами схемы управления, общая точка ключей соединена с выходом дифференциального сравнивающего устройства, выходы которых соединены с конденсаторами и со входами операционного усилителя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство 9 316940, кл, С 01 0 23/36, 1969.2, Авторское свидетельство Р 358626, кл. О 01 6 23/36, 1971.тор М.Вигула ин о аказ 4559 ИИПИ 23035 лиал ППП ффПатентфф, г.ужгород, ул.Проектная,4 ираж 766.осударственногоелам изобретений ква, Ж, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийкая наб.,д.4/5