Мостовое измерительное устройство

:.:.г 1Вж ЮРасадА чьеДНИ и 1682827 О П Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 03.06.74 (21) 2029000/18 М К 1 а601 К 1 с присоединением зПриоритет вкиГосударственныи комитет 43) Опубликовано 30.08) Заявител Донецки 4) МОСТОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВ 20 Изобретение относится к приборостроеншо, предназначено для измерения сопротивления резисторных измерительных преобразователей различных типов (термометров сопротивления, тензодатчиков, термисторов) .Известно мостовое измерительное устройство для измерения сопротивления резисторных датчиков, содержащее источник питания, датчик, постоянные и переменные резисторы и усилитель 1.В этом )стройстве измерительный преобразователь питается постоянным током, а падение напряжения на нсм усиливается усилителем постоянного тока, раоотающим по системе МДМ (модуляция, усиление, демодуляция).Недостатки такого устройства - сложность выполнения измерительного усилителя, значительныс искажения формы сигнала, обусловленные нелинейными искажениями модулятора и демодулятора, низкое быстродействие, обусловленное узкой полосой пропускания системы модуляции - демодуляции.Цель изобретения - повышение точности измерения сопротивления резпсторных измерительных преобразователей,Зта цель достигается введением в мостовое измерительное устройство, содержащее Г. Кондратенко и И. Л, Поударственный университет мостовую измерительную схему, одна ветвь которой образована последовательно соединенными постоянным резистором и датчиком, вторая ветвь - постоянным резистором и регулируемым элементом, источник питания, включенный в диагональ питания мостовой схемы, и усилитель, трех дополнительных мостовых схем, двух усилителей индикатора и трех резисторных делителей напряжения. При этом вторая мостовая схема образована ветвью предыдущего моста, состоящей из последовательно соединенных постоянного резистора и регулируемого элемента, и новой ветвью, состоящей из последовательно соединенных постоянного резистора и регулируемого элемента, причем последняя ветвь является и ветвью третьей мостовой схемы, вторая ветвь которой также состоит из последовательно соединенных резистора и рсгулируемого элемента. Один изусилителя подключен непосредственно и одной из вершин измерительной диагонали в каждой мостовой схеме, а другой вход подключен к другой вершине измерительной диагонали мостовой схемы через резисторный делитель напряжения. Выходы усилителей соединены со входами регулируемых элементов, При этом четвертая мостовая схема образована ве 1 вью предыду 682827щей мостовой схемы, состоящей нз последовательно соединенных резистора и регулируемого элемента, и ветвью, состоящей из двух последовательно соединенных постоянных резисторов, В измерительную диагональ мостовой схемы включен индикатор, а ветви деполнительных мостовых схем питаются от отдельных источников.На чертеже приведена схема мостового измерительного у стройства.Мостовое устройство содержит резисторный измерительный преобразователь (датчик) 1, резистор первой ветви 2, резистор второй ветви 3, регулируемый элемент второй ветви 4, резистор третьей ветви 5, регулируемый элемент третьей ветви 6, резистор четвертой цепи 7, регулируемый элемент четвертой цепи 8, операционный усилитель разбаланса первой и второй ветвей 9, операционный усилитель разбаланса второй и третьей ветвей 10, операционный усилитель разбаланса третьей и четвертой ветвей 11, резисторы 12, 13 делителя второй ветви, резисторы 14, 15 делителя третьей ветви, резисторы 16, 17 делителя четвертой цепи, резисторы 18, 19 ветви четвертого моста, индикатор 20. Каждая из ветвей питается от источника 21 через резисторы 22 - 24, обеспечивающие одинаковые токи в ветвях схемы.Равновесие первой и второй ветвей соблюдается в случае, если сопротивление у.правляемого элемента 4 в п раз больше сопротивления резистора 1 (и, - коэффициент деления резисторного делителя 12, 13).Если коэффициент деления резисторов 14, 15 и 16, 17 соответственно и, и п равновесие второй и третьей, третьей и четвертой ветвей соблюдается, если сопротцвлсццс регулируемого элемента 6 в и, раз больше сопротивления регулируемого элемента 4, а сопротивление регулируемого элемента 8 в и, раз больше сопротивления рсг л; руемого элемента 6. Таким образом, сопротивление регулируемого элемента 8 в и, и, пз раз больше сопротивления измерительного резпсторного прсобразователя 1, Изменение под действием измеряемого параметра сопротивления измерительного преобразователя вызывает усиленное в и, и, и, раз изменение сопротивления управляемого элемента 8. Прц применении и качестве усилителей разбалацса оцсрационных усилителей с большим коэффициентом усиления стабильность предлагаемого устройства практически полностью обусловливается стабильностью пассивных элементов (резцсторов) ветвей ц делцтелсц и при использовании высокостабильных компонентов намного превосходит стабильность прототипа. В качестве управляемых Д 1 О 1 20 25 .30 55 0 з 50 5 э 00 элементов используют полевые транзисторы в режиме резисторов, управляемых напряжением, что в сочетании с широкополосными усилителями разбаланса позволяет получить высокое быстродействие измерительного устройства.Высокие стабильность и быстродействие предлагаемого мостового измерительного устройства делают особенно эффективным его применение при изучении быстропроте. кающих процессов,Формула изобретения Мостовое измерительное устройство, содержащее мостовую схему, одна ветвь которой образована последовательно соединенными постоянным резистором и датчиком, вторая ветвь - постоянным резистором и регулируемым элсментом, источник питания, включенный в диагональ питания мостовой схемы, и усилитель, отл и чаю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения сопротивления резисторных преобразователеи, в него введены три дополнительные мостовые схемы, дза усилителя, индикатор и три резисторных делителя напряжения, при этом вторая мостовая схема образована ветвью предыдущего моста, состоящей из последовательно соединенных постоянного резистора и регулируемого элемента, и новой ветвью, состоящей из последовательно соединенных постоянного резистора и регулируемого элемента, причем последняя ветвь является и ветвью третьей мостовой схемы, вторая ветвь которой также состоит из последовательно соединенных резистора и регулируемого элемента, Однц из входов каждого уСИЛИтЕЛя цОдКЛЮЧЕц НсцоерсдетВЕННО одцои из вершин цзме 1 мггс. ион диагонали в каждой мостовои схеме, а другои вход подключен к дру гой вершине измерительной диагонали мое.озон схемы через резисгорныи делитель напряжения, выходы усилителей соединены со входамц регулируемых элементов, при этом четвертая мостовая схема образована ветвью предыдущеи мостовой схемы, состоящей нз последовательно соединенных резистора и регулируемого элемента, и ветвью, состоящей из двух последовательно соединенных постоянных резисторов, в измерительную диагональ последней мостовой схемы включен индикатор, а источник питания подключен к диагоналям питания мостовых схем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Солодовников В. В. Устройства и элементы систем автоматического регулирования и управления, М., Машиностроение, 1973, с. 80,682827 Составитель И. Бахтина Редактор Коситор Р, Беркович едот ьииникова крсд А. Типография, пр. Сапунов аказ 211,12 Изд. Лв 522 Тираж 10901 ПО Поиск Государствеииого комитета СССР ио делам изобр113035, Москва )К, Раушская иабд. 45 Подписноееиий и открытий