Устройство для преобразования напряжения неравновесия тензометрического импульсного моста

СОЮЗ СОЯЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК . А 1 1710 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики приТомском институте автоматизированныхсистем управления и радиоэлектроники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯНАПРЯЖЕНИЯ НЕРАВНОВЕСИЯ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСНОГО МОСТА(57) Изобретение относится к информационна-измерительной технике и может быть использовано в тенэометрическихустройствах. Пель изобретения - повьппение точности преобразования малых сигналов. Устройство для приме:ра ограничено тремя каскадами 1,2 ь:;3 усиления, к которым подключенысинхронные детекторы (Д) 4 и 5, и содержит блок 18 управления,.задающийгенератор 19, электронные ключи 20 -23, 30 и 31 и блок 34 измерения, Выполнение каждого иэ Д 4 и 5 на полевом транзисторе 6(7) и электронныхключах 8(9), 12(13), а также выполнение включенных между Д 4 и 5 и последующими каскадами 2 и 3 каскадного усилителя электронных ключей 20и 22 также на полевом транзисторепозволяет устранить остаточное напряжение Д 4 и 5 и электронных ключей20 и 22. 1 ил,50 Изобретение относится к информационно-измерительной технике, промышленной электронике и может быть использовано в тензометрических уста 5 ройствах, н которых питание измерительных мостов осуществляется импульсным напряжением, в информационно-измерительных системах, а также при измерении и контроле посредством мостовых цепей с импульсным питанием параметров обьектов, эквивалентные схемы которых предстанляются н ниде многоэлементных двухполюсникон. 5Цель изобретения - повышение точности преобразования малых сигналов.На чертеже принедена Функциональ. - ная схема устройства для преобразования напряжения неравновесия тензомет О рического импульсного моста.Устройство для преобразования напряжения неравновесия тензометрического импульсного моста для примера ограничено тремя каскадами 25 1 - З,усиления. К ныходам каскадов 1 и 2 усиления подключены синхронные . детекторы 4 и 5, представляющие собой полевые транзисторы 6 и 7, стоки которых через электронные ключи 8 и 9 соединены с шиной питания одной полярности, истоки через последонательно соединенные резистор 10(11) и электронный ключ 12(13) соединены с шиной питания другой полярности. Входом каждого синхронного детекто 35 ра 4(5) является вывод затвора полевого транзистора, Вход каждого синхронного детектора 4(5) соединен свыходом предыдущего усилительного каскада 1(2) и через резистор 14(15) подключен к общей шине. Выход синхронных детекторов 4 и 5 - вывод истока полевого транзистора. Между выходом каждого. синхронного детектора 454(5) и общей шиной включены конденсаторы 16 и 17.Блок 18 управляет синхронными детекторами и электронными ключами, к соответствующим выходам блока 18 подключены управляющие входы всех синхронных детекторов 4 и 5 и задающий генератор 19, выход которого соединен с входом блока 18 управлениясинхронными детекторами и ключами. Дне пары синхронных ключей 20 и 21, 22 и 23 каждая соединены с соответствующим синхронным детектором таким образом, что выход синхронного детектора 4(5) соецинен с одним из ключей 20(22) пары, каждый из которых выполнен на полевом транзисторе 24(25), сток которого соединен через электронный ключ 26(27) с шиной питания одной полярности, исток через последовательно соединенные резистор 28(29) и электронный ключ 30(31) - с шиной питания другой полярности.Входы ключей 20 и 22 - выно 1 ы затнорон полевых транзисторов 24 и 25 соединены с выходами своих синхронных детекторов 4 и 5 и через резисторы 32 и 33 соединены с общей шиной. Выходы ключей 20 и 22 - выводы истоков поле. вых транзисторов 24 и 25 соединены с входами последующих каскадов 2 и 3 усиления. Синхронные детекторы через другой электронный кляч 21(23) соединены с общей шиной, причем управляющие входы всех электронных ключей 8,9,12,13,21,23,26,27,30 и 31 соединены с соответствующими выходами бло. ка 18 управления, На вход первого каскада 1 усиления сигнал поступает с выхода блока 34 измерения, причем блок 34 измерения синхронизован с за дающим генератором 19, т,е. имеется связь между задающим генератором 19 и блоком 34;В устройстве для преобразования напряжения неравновесия тензометрического моста каждый каскад усиления может быть построен, например, на операционном усилителе, типа 140 УД 5 Б, а электронные ключи в устройстве для преобразования и электронные ключи Н синхронных детекторах построены на основе интегральных преобразователей типа 124 КТ 1 А. Блок управления синхронными детекторами и электронными ключами включает в себя четыре элемента задержки, каждый иэ которых имеет свой выход. Каждый элемент задержки содержит последовательно включенные ждущий мультивибратор на операционном усилителе, БС-диференцирующую цепь и еще один ждущий мульти- вибратор на операционном усилителе.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии все электронные ключи и полевые транзисторь в синхронных детекторах закрыты и емкости разряжены. При поступлении на вход первого каскада 1 усиления импульса напряжения неравновесия тензо. метрического моста с блока 34 черезнекоторое время, необходимое для окончания переходных процессов, на управляющий вход синхронного детектора 4 с блока 18 управления поступает управляющий импульс н открывает электронные ключи 8 и 12, Длительность управляющего импульса такова, что напряжение на конденсаторе 16 в течение его достигает значения, равного напряжению плоской вершины импульса первого каскада усиления. После того, как конденсатор 16 полностью зарядится через полевой транзистор 6, оканчивается действие управляющего импульса на синхронный детектор 4 и конденсатор 16 отключается от выхода каскада 1 усиления, Следующий управляющий импульс поступает с блока 1 8 управления на управляющие входы электронных ключей 26 и 30, ключа 20 и одновременно с этим на управляющий вход синхронного детектора 5. Напряжение с конденсатора 16, равное по величине выходному напряжению каскада 1 усиления, через полевой транзистор 24 поступает на вход каскада 2 усиления, Усиленный каскадом 2 сигнал через полевой транзистор 7 синхронного детек-. тора 5 заряжает конденсатор 17,Как только напряжение на конденсаторе 17 достигнет значения, равного по величине выходному напряжению второго каскада 2 усиления, оканчивается действие управляющего импульса на управляющий вход синхронного детектора 5, вследствие чего конденсатор 17 отключается от выхода предыдущего каскада 2 усиления, Одновременно с этим ключ 20 отключает конденсатор 16 от входа этого же каскада 2 усиления. Подавая управляющий импульс на управляющие входы электронных ключей 27 и 31, ключа 22, подадим напряжение с конденсатора 17 на вход последнего каскада 3 усиления. После усиления каскадом 3 на выходе появляется импульс, амплитуда которого несет информацию о величине разбаланся тензометрического импульсного моста. Теперь поступают управляющие импульсы на управляющие входы электронных ключей 21 и 23, которые соединяют конденсаторы 16 и117 с общей ниной - конденсаторы начинают разряжаться, Длительность управляющих импульсов на ключи 21 и 23 должна быть такой, чтобы конден 51015.повышения точности преобразования 50 малых сигналов каждый из синхронных55 20 25 30 35 40 45 саторы 16 и 17 успели полностью разрядиться, После разряда конденсаторов 16 и 17 устройство для преобразования напряжения неравновесия тензометрического импульсного моста снова готово к работе. Далее все процессы повторяются в той же последовательности.Устройство для преобразования напряжения неравновесия тензометрического импульсного моста позволяет полностью устранить остаточное напряжение синхронных детекторов и электронных ключей между синхронными детекторами и последующими каскадами усиления,формула изобретения Устройство для преобразования, напряжения неравновесия тензометрического импульсного моста, содержащее блок измерения, первый выход которого соединен с входом задающего генератора, второй выход соединен с первым каскадом и-каскадного усилителя, между каскадами которого включено исинхронных детекторОв, вход каждого из которых подключен к выходу предыдущего каскада усилителя, пконденсаторов, каждый из которых включен между выходом соответствующего синхронного детектора и общей шиной, блок управления, к соответствующим выходам которого подключень управляющие входы всех синхронных детекторов, выход задающего генератора соединен с входом блока управления, ипара ключей, причем выход каждого соответствующего синхронного детектора через один из ключей пары подключен к входу последующего каскада п-каскадного усилителя, а через другой ключ пары к общей нине, управляющие входы всех ключей соединены с соответствующими выходами блока управления, о т л и -чающееся тем,что, сцелью детекторов и включенных между синхронными детекторами и последующимикаскадами п-каскадного усилителяэлектронных ключей выполнен на полевом транзисторе, сток которого через первый электронный ключ парысоединен с ниной питания одной полярности, исток через резистор и второйэлектронный ключ той же пары, котоСоставитель А.КоробковТехред Л.Олийнык Редактор В.Ланко Корректор В. Гирняк Заказ 754 Я/44 Тираж 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб ., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 5 456899 6рые соединены последовательно, соеди- ным зажимом синхронного детектора, нен с шиной питания другой полярнос- а исток полевого транзистора соедити, затвор через дополнительный ре- нен с выходным зажимом синхронного зистор соединен с общей шиной и вход- детектора.5