Устройство для автоматическогорегулирования тензометрического датчика

ОПИ(:АНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик(22) Заявлено 310773 (21) 1951450/18-24 с присоединением заявки Ко Рм Кз С 05 В 11/Об. Госуяарственный комитет СССР по яелам изобретений и открытий(71) Заявите УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКО иональНа чертеже изображена функц ная схема устройства.Устройство содержит объек лирования и цепь 2 глубокой тельной обратной связи.Объект 1 регулирования содержит тензометрический датчик, составленный из тензорезисторов 3,4 и постоянных риор 5,6,7, соеднйенны по мостовой схеме, и измерительный линейный усилитель 8 с выходными клеммами 9. Входы усилителя 8 подключены к вершинам измерительной диагонали тензомоста.Цепь 2 обратной связи содержит последовательно включенные усилитель 10 с большим коэффициентом по напряжению, первый масштабный элемент 11, первый ключ 12 и интегратор (тетрод) 13 с элементами питания его защитного электрода. Масштабный элемент 11 зашунтирован последовательно соединенными вторым ключом 14 и вторым масштабным элементом 15 сопротивлением в несколько единиц или десятков килоом. Точка соединения второго ключа 14 и второго масштабного элемента 15 подключена к электроду интегратора 13 через третий масштабный элемент 16 и третий втомаИзо ике ит 1 регуотрицаб бретение относится к а т измерительной технике.Известны устройства автоматического регулирования мостовой измерительной схемы, содержащие подключенный между выходом и входом мостовой схемы усилитель 1) и 2),Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического регулирования мостовой измерительной схемы, содержащее последовательно включенные между входом и выходом тензометрического датчика усилитель, первый масштабный элемент первый ключ и интегратор 3.Известное устройство имеет недостаточно высокое быстродействиеЦель изобретения- повышение ыстродействия устройства.Цель достигается тем, что устройство, содержит последовательносоединенныевторой ключ и второй масштабный элемент, а также третий масштабный элемент, выход которого подключен ко входу интегратора, а вход соединен с выходом второго ключа. Выход первого масштабного элемента соединен со входом второго масштабного элемента, а вход - с входом второго ключа. ЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАН 1ДАТЧИКАнормально .разомкнутый ключ 17, переключаемый синфазно с ключом 12.Управляющий вход второго ключа 14 подключен к шине источника питания напряжением через четвертый нормально разомкнутый ключ 18, Вход четвертого ключа 18 соединен с выходом времязадающего блока 19. Между входом и выходом интегратора;13 включен пятый ключ 20, управляемый от времяэадающего блока 19, осуществляющего также управление ключами 12 и 17. Цепь 2 обратной .связи включена между выходом усилителя 8 и средней точкой плеча тензомоста. К точке соединения резисторов б и 7 подключен выход интегратора 13.Система работает следующим образомПо команде времязадающего блока 19 на небольшое время замыкается ключ 20 и происходит разряд интегратора 13. При этом ток в выходной цепи интегратора 13 уменьшается до Начального уровня, близкого к нулю (в этом режиме установившееся значение выходного тока составляет несколько единиц или десятков микроам" пер). При таком малом значении выходного тока интегратора тензомост объекта 1 регулирования имеет разбаланс всегда одного знака независимо от конкретных значений сопротивлений резисторов 3-7 тензомоста, леЮжащих естественно в пределах заданного заранее допуска из их сопротивления, например +5, Получение разбаланса всегда одного знака необходимой полярности достигается за счет выбора номинальных значений сопротив лений плеч тензомоста при проектировании и расчета схемы тензомоста. В данном случае резисторы 5-7 выби-. рают такими, чтобы в исходном режиме.работы системы, т.е, при нулевом выходном токе интегратора - тетрода 13, напряжение на выходе усилителя 10 имело отрицательную полярность.Начальный разбаланс тензомоста при учете реального. технологического разброса параметров тензорезисторов 3,4 составляет несколько процентов, что приводит к большому сигналу на входе усилителя 10 и, соответственно к ограничению его выходного напряжения на максимально возможном уровне, блнзком к напряжению питания усилителя (например, несколько единиц или десятков вольт при использовании в системе полупроводниковыхусилителей) .После размыкания ключа 20 по кома де с времязадающего блока 19 замы-каются ключи 12 и 17 и кратковременно замыкается ключ 18, в результате чего включается ключ 14, и остается в открытом состоянии после размыкания ключа 18. Для обеспечения открытого состоя-ния тиристора после размыкания ключа18 необходимо обеспечить протеканиепо ключу 14 тока, по величине превышающего паспортный ток выключения тиристора.Чтобы достигнуть указаннойвеличины тока в системе предусмотренытретий ключ 17 и третий масштабныйблок 16, являющийся необходимой наг"рузкой для ключа 14Поскольку малая скорость работысистемы имеет место лишь для компенсации относительно небольшого раэбаланса тензомоста из-за перерегулирования объекта, а компенсация основной доли начального разбаланса тензо 15 метрического устройства производится.с высокой скоростью, то в общем достигается уменьшение времени регулирования объекта (т,е, установки нуляи тензоканала) в несколько десятков20 раз. По окончании рабочей стадии покомпенсации разбаланса первый 12 итретий 17 ключи переходят в исходноеразомкнутое состояние, а компенсирующий сигнал запоминается интеграто 25 ром 13 на длительное время. При этомизмерительное тензометрическое устройство 1 (объект регулирования) можетвоспринимать и передавать на выходныеклеммы 9 физическую величину, воздействующую на тензорезисторы 3 и 4,Применение изобретения позволяетповысить быстродействие устройства,уменьшить время регулирования мостовой измерительной схемы.Формула изобретенияустройство для автоматическогорегулирования тензометрического датчика, содержащее последовательновключенные межпу входом и выходомтензометрического датчика усилитель,4 О первый масштабный элемент, первый 1ключ и интегратор, о т л и ч а ю "щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродейетвня устройства, оносодержит последовательно соединен 4 ные второй ключ и второй масштабныйэлемент, а также третий масштабныйэлемент, выход которого подключенко входу интегратора, а вход - к выходу второго ключа, выход первого0 масштабного элемента соединен совходом второго масштабного элемента,а вход - с входом второго ключа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Дзюбин И.И. Тиристоры в электриче-ских схемах. "Энергия", 1972,с. 106-107.2. Иващенко Н.Н, Автоматическоен- регулирование, Теория и элементы систем. Машгиз, 1958, с. 52.3. Коган Б.Я, Электронные модели 61 рующие устройства и их изменение дляисследования систем автоматическогорегулирования. ИИП, 1963, с. 56836622 Составитель Э. Митрошинедактор Л. Утехина Техред М, Голинка Корректор О. Б аказ 3113/36 Тираж 940 ИИПИ Государстве по делам иэобрет Москва, Ж, Подписно ного комитета СССР ний и открытий аушская наб., д. 4/5