Устройство для измерения при-ращений сопротивления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯЫ АВТОРСЫОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Соеоэ Соватскнд Соцналнстнчесмнк Республнк(22) Заявлено 230479 (21) 2756492/18-21с присоединением заявки Йо(51) М. Кл. а 01 Н 17/ 0 Государственный комнтет СССР но делам нзобретеннй н открмтнв.733088,8) Дата опубликования описания 2802,81(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИРАЩЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЯИзобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения приращений сопротивления различных резистивных датчиков, например тензорезисторов.Известно устройство для измеренияприращений сопротивления, в которомприменяется мсстовая цепь, питаемаяимпульсами напряжения 1,Однако для устройства характерно сильное влияние емкостной составляющей кабеля на точность измеренияи быстродействие. При изменении параметров кабеля, например, за счетдлины, изменяется длительность перехсрного процесса. Это приводит к тому, что выходное напряжение мостовойустановки, зависящее от измеряемогоприращения и напряжения переходногопроцесса, изменяется, создавая погрешность измерения, для уменьшениякоторой выходное напряжение усилителя фиксируют на емкости синхродетектора через время, значительно большее длительности переходного процесса, что снижает быстродействие измерения 21,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является устройство, состоящее из генератораимпульсов, один выход которого связан с мостовой цепью, в которую включен измеряемый резистор, Усиленныйсигнал разбаланса поступает на двасинхродетектора, где фиксируется вразличные моменты времени под действием импульсов с выходов генератораимпульсов 31Однако из-эа фиксации в синхродетекторах импульсов разной полярности выходное напряжение в устройствеформируется как разность выходныхнапряжений детекторов и поэтому так же подвержено влиянию изменений емкости кабеля, При увеличении его емкости напряжения, соответствующиемоментам фиксации напряжений импульса и паузы, изменяются, так как из О меняются значения напряжений переходных процессов в эти моменты, чтовызывает погрешность измерения, Дляуменьшения этого влияния фиксируютнапряжения после окончания переходных процессов, что резко снижаетбыстродействие измеренияЦель изобретения - повышение точности и быстродействия измерения.Укаэанная цель достигается тем, ЗО что устройство для измерения лрира 808948щений сопротивления, содержащее генератор импулъсон, перный выход которого соединен с диагональю питаниямостовой измерительной цепи, в одноиэ плеч которой включен измерительный резистор, усилитель разбалансавключенный в измериТельную диагональ мостовой измерительной цепи,два ключа синхродетекторов, черезкотооые конденсаторы синхродетекторон соединены с выходом усилителяразбаланса, причем вход управленияпервого ключа первого синхродетектора соединен со вторым выходом генератора импульсов, снабжено блокомсравнения и генератором линейно-изменяющегося напряжения, вход которого 15соединен с первым выходом генерато. -ра импульсов, а выход - с одним извходов блока сравнения, другой входблока сравнения соединен с выходомпервого ключа первого синхродетекто Ора, причем выход блока сравнения соединен с управляющим входом нторогоключа второго синхродетектораНа фиг, 1 приведена Функциональная схема устройства; на фиг, 2временная диаграмма,Предлагаемое устройство состоитиэ генератора 1 импульсов, мостовойцепи 2 с измеряемым резистором 3,усилителя 4 раэбаланса, генератора5 линейно-изменяющегося напряжения, ЗОпервого ключа б и второго ключа 7синхродетектора, конденсаторов 8 и9 синхродетекторов ы блока сравнения10,35Генератор 1 импульсов подключенФпервым выходом к мостовой цепи 2,.состоящей из активных сопротинлений,одно из которых является измеряемыми подключено к мостовой цепи кабелем,например резистор 3, Усилитель 4 40раэбаланса включен в диагональ мостовой цепи 2 своим входом, причем еговыход через ключи б и 7 синхродетекто"ров соединен с конденсаторами 8 и 9синхродетекторов.1 енератор 5 линейноизменяющегося напряжения своимвходом подключен к первому выходугенератора 1, а своим выходом - кодному иэ входов блока 10 сравнения,другой вход которого соединен с вы" щходом первого ключа 6 синхродетектора, а выход связан с управляющимвходом второго ключа 7, Управляющийвх 4 цпервого ключа б синхродетекторасоединен со вторым выходом генератора 1 импульсов,Устройство работает следующим образом.Генератор 1 импульсов формируетпрямоугольные импульсы, которые питают мостовую цепь 2, Йапряжение раз- бббаланса, усилиненное усилителем 4,имеет вид (фиг. 2, кривая 1), В моменткратковременно открываетсяключ б и заряжает конденсатор 8 донапряжения П, соответствующего нап" 65 ряжению переходного процесса в моментвремени 1. Это напряжение сравнива-, ется с напряжением от генератора 5 линейно-изменяющегося напряжения и в момент их равенства происходит срабатывание блока 10 сравнения.Под действием импульса с выхода этого блока происходит кратковременное открывание ключа 7 и на конденсаторе 9 запоминается выходное напряжение усилителя в момент времени 1 , по величине которого судят об измеряемом приращении резистора 3, При изменении емкости кабеля, например при ее увеличении, переходной процесс происходит с большой постояннойвремени (Фиг, 2, кривая 2). При этомна конденсаторе 8 синхродетектора в момент Т Фиксируется напряжениебольшее Б, поэтому момент равенства напряжений на этом конденсатореи от генератора 5 линейно-изменяющегося напряжения смещается в точку 13, что приводит к устанонлению напряжения на конденсаторе 9, по величине соответствующему прежней емкости. кабеля,Таким образом, отслеживая в моментвремени С, который следует сразу после начала импульса питания, значения напряжения переходного процесса на его линейном участке и изменяя в соответствии с ним момент нремениФиксации выходного напряжения импульса разбаланса повышают точность измерения предлагаемого устройства по сравнению с известными, где открывание ключа синхродетектора происходит через неизменный интервал времени после начала импульса питания мостовой цепи, Устройство работает в те моменты времеви, когда напряжение переходного процесса отлично от нуля, что позволяет уменьшить длительность импульса питания и период их следования и, следовательно, увеличить быстродейстние измерения.формула изобретенияУстройство для измерения приращений сопротивления, содержащее генератор импульсон, первый выход которого соединен с диагональю питания мостовой измерительной цепи, в одно иэ плеч которой включен иэмерител,ьный резистор, усилитель разбаланса, включенный в измерительную диагональ мостовой измерительной цепи, два ключа синхродетекторов, через которые конденсаторы синхродетекторов соединены с выходом усилителя разбаланса, причем вход управления первого ключа первого синхродетектора со-. елннен со вторым выходом генератора импульсов, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точностц и быстродействия измерения, устройсРед аказ 403/47 Тирак 743 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, 3-35, Раущская набодписное4/5 ал ППП .фПатентфф, г. Укгород, ул. Проектная, 4 во снабжено блоком сравнения н генератором линейно-изменяющегося напряжения, вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, авыход - с одним из входов блока сравнения, другой вход блока сравнениясоединен с выходом первого ключа первого синхродетектора, причем выходблока сравнения соединен с управляющим входом второго ключа второго син-хродетектора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Хорн 0Тензометрические мосты,М Госэнергоиздат, 19 б 3.2, Авторское свидетельство СССРУ 634127, кл. 6 01 Ь 3/10, 1977.