Тензометрический преобразователь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Клб О 1. 1/22 Государственный комитет по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ю. Н. Дьяченко и А. В. Клементьевнградский ордена ленина потитекнинесг(ийтттнсййитй,гт,Ойим. М. И. Калинина ен 71) Заявите) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ сопротивлений тензорезистусилителей, напряжениедрейф вносят погрешностьЦель изобретения - по ров входнои ток мешен ия и его в измерения. вышение точносИзобретение относится к измерительнои технике и может быть использовано для измерения различных механических величин с использованием тензорезисторных датчиИзвестны устройства, преобразующие относительное изменение сопротивления резистивного датчика, включенного в мостовую схему, в напряжение 11).Наиболее близким по технической сущности к изобретению является тензометрический преобразователь, содержащий электрическую мостовую схему, состоящую из тензорезисторов, узлы одной из диагоналей которой подключены к входам одного из операционных усилителей, выход которого соединен с инвертирующим входом второго 15 операционного усилителя, а узлы другой диагонали - подключены соответственно к одному из входов источника питания и выходу второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подсоединен к общей шине 12. Однако точность данного устройства не сока из-за того, что при небольших знаниях величйны относительного изменения Цель достигается за счет того, что в тензометрический преобразователь введена электрическая цепь из двух резисторов, одни из концов каждого из которых подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам первого операционного усилителя, а вторые концы их - к инвертирующему входу второго операционного усилителя.На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства.Устройство содержит тензорезисторы 1, 2, 3 и 4 с величиной сопротивления К, образующие электрическую мостовую схему 5. Узел 6 диагонали электрической мостовой схемы 5 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 7 и через резистор 8, величина сопротивления которого Кь с инвертирующим входом операционного усилителя 9. Выход операционного усилителя 7 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 7 через резистор 1 О, 9001323величина сопротивления которого К .Второй узел 11 диагонали электрической мостовой схемы 5 соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 7 и через резистор 12 с сопротивлением К - с инвертирующим входом операционного усилителя 9, выход которого подключен к узлу 13 диагонали питания электрической мостовой схемы 5, а неинвертирующий вход - к общей шине. Узел 14 диагонали питания электрической мостовой схемы 5 подсоединен с выходом источника питания 15.Устройство работает следующим образом,Операционный усилитель 9 за счет действия глубокой отрицательной обратной связи через тензорезистор 4 поддерживает потенциал диагонали узла 11 электрической мостовой схемы 5, и, следовательно, неинвертирующего входа операционного усилителя 7, равным нулю (с точностью до напряжения смещения операционного усилителя 7). За счет действия отрицательной обратной связи через резистор 10 мостовая схема 5 при изменении сопротивлений тензорезисторов 1 - 4, входящих в нее, уравновешивается и напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 7, поддерживается, равным напряжению на его неинвертирующем входе, т.е. нулю. Поскольку разность напряжений между узлами б и 11 электрической мостовой схемы 5 поддерживается, равной нулю, то резистивная цепь 8 и 12 не нагружает мостовую схему 5 и влияет на работу ее. Зависимость выходного напряжения устройства от величины относительного изменения сопротивлений тензорезисторов 1 - 4 мостовой схемы 5, тока смещения Ч,и напряжения смещения С операционного усилителя 9 выражается формулой+ зсмааььв - п.аяфс + 2+ к + 1 ем где 1 - величина тока, протекающего через один датчик; Е - величина относительного измене. ния сопротивлений тензорезисторов; 4и - количество активных тензорезисторов в мостовой схеме;Кос - величина сопротивления тензореаистора р я 3 тад в-ъй я= в в относительная величина разности сопротивлений резисторов К и КзПогрешность от 1,и .11 симеет величину1 фПринц=5 мА,п = 2,= 0,1,6= 10 З, К = 20 к, К= 2 к, 3,= 0,2 мкА= 0,20 Таким образом изобретение позволяет по 1 высить точность измерения. Формула изобретенияТензометрический преобразователь, соф держащий электрическую мостовую схему,состоящую из тензорезисторов, узлы одной из диагоналей которой подключены к входам одного из операционных усилителей, выход которого соединен с его инвертирующим входом, а узлы другой диагонали подключены соответственно к одному из входов источника питания и выходу второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подсоединен к общей шине, отличаюиийся тем, что, с целью повышения точности, в него введена электрическая цепь из двух резисторов, одни из концов каждого из которых подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам первого операционного усилителя, а вторые концы их - к инвертирующему входу втоЗ 5 рого операционного усилителя.Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе 1. Приборы и системы управления. 1977Мо 5, с. 20.2, Ерусланова. О. М. и др. Преобразование сигнала тензорезисторного датчика в стандартный сигнал, - Приборы и системы управления. 1976, Мо 1, с, 29 - 31 (прототип).алее Составитель О.Техред А. БойкаТираж 882 н ИИПИ Го по деламМосква ППП Па сударствеизобрет Ж - 35 тент, г. 130 лиал Редактор Н, ДжугЗаказ 12169/59ВН ного комитетаений и открыт Раушская наб Ужгород, ул. П Корректор Подписное СССРий д. 4/5 роектная, 4