Интегрирующий преобразователь разбаланса тензомоста в интервал времени

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и 860307 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл э Н 03 К 13/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54 ) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗБАЛАНСА ТЕНЗОМОСТА В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ Изобретение относится к цифровой злектроиэмерительной технике и используется в системах автоматического контроля.5Известен интегрирующий преобразователь разбаланса тенэомоста в интервал времени, состоящий из модулятора, двух ключей, двух интеграторов, неинвертирующего усилителя, блока срав О нения, двух ключей, генератора тактовых импульсов и блока управления,Недостаток устройства - низкая точность преобразования.Цель изобретения - повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в интегрирующий преобразователь раэбаланса тензомоста в интервал времени, содержащий два ключа модулятора, два интегратора, неинвертирующий усилитель, 20 два ключа, блок сравнения, генератор тактовых импульсов и блок управления, причем входы ключей модулятора соединены с вершинами измерительной диагонали тензомоста, а выходы с первым входом первого интегратора, второй вход которого соединен с шиной напряжения смещения, а выход соединен со входом неинвертирующего усилителя, выход последнего через первый ключ 30 соединен со входом второго интегратора, второй вход которого соединен. с первой вершиной диагонали питания тензомоста, подключенной к шине питания, а выход соединен с его третьим входом через последовательно включенные блок сравнения и второй ключ, входы блока управления соединены с выходами блока сравнения и генератора тактовых импульсов, а выходы - с управляющими входами всех ключей, дополнительно введен дифференциальный усилитель, первый и второй входы которого соединены с вершинами измерительной диагонали тензомоста, а третий соединен с выходом первого ключа, а выход подключен ко второй вершине диагонали питания тенэомоста.На фиг. 1 представлена функциональная схема интегрирующего преобразователя, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работы схем,Устройство содержит тенэомост 1, два ключа 2 и 3 модулятора, два интегратора 4 и 5, неинвертирующий усилитель 6, два ключа 7 и 8, блок 9 сравнения, генератор 10 тактовых импульсов, блок 11 управления и дифференциальный усилитель 12, причем входы ключей 2 и 3 модулятора сое 860307динены с вершинами измерительной диагонали тензомоста 1, а выходы - спервым входом интегратора 4, второйвход которого соединен с шиной, а выход которого соединен со входом не1 инвертирующего усилителя б, выходпоследнего через ключ 7 соединен совходом интегратора 5, второй выходкоторого соединен с вершиной диагонали питания тензомоста 1, подключенной к шине питания, а выход соединенс его третьим входом через последовательно включенные блок 9 сравнения,и ключ 8, входы блока 11 управлениясоединены с выходами блока 9 сравнения и генератора 10 тактовых импульсов, а выходы - с управляющими входами ключей 2,37 и 8, инвертирующийвход диФФеренциального усилителя 12через регистраторы В 8 и В 4 соединенс вершинами измерительной диагоналитензомоста 1, неинвертирующий входчерез регистор В 1 соединен с выходомключа б и через резистор В. эаземлен,а выход подключен ко второй вершинедиагонали питания тензомоста 1. где ьС,) (В +В)в+ Вгцв);В- сопротивление замкнутогоключа модулятора; В - сопротивление соединитель- в)Рных проводов между тензомостом и преобразователем. В момент времени С по сигналу блока 11 управления замыкается ключ 7, и с помощью диФФеренциального усилителя 12 на первом входе интегратора 4 устанавливается напряжение, ран- ур ное Он Вв В в+ В 1насыщения усилиОЭ(с) = Я О,где Оннапряжениетеля б.менту времеде ийтегратнулю. т.е.(с ) О 44 К моа выхоанным ира 4 пряжение ановится С этого момусилителя б та времени на ных стананливается на Интегрирующий преобразователь работает следующим образом.В момент времени с. на входы интегратора подается напряжение смещения - Осм и напряжение разбаланса равное ЕО , где б, - относительный разба- ЗО ланс тензомоста, О 1 - напряжение питания, Клк)ч 7 разомкнут, В момент времени с напряжение на вь 1 ходе интегратора достигает значенияжение обратной связи О , значениекоторого равно(3)В момент времени сразмыкается ключ 7, переключается модулятор на ключах 2 и 3, и частный цикл преобразователя повторяется снова, изменяется лишь знак б,О н (с с)Оо (с )ццв 1 1 (вв+в,)ВВь 2 В.) Оп (сп-с)(5)ВСПри этом ключ 7 разомкнется и на вход преобразователя поступает лишь напряжение питания тензомоста Оп,В момент времени с напряжение на выходе интегратора 5 равно нулю(в) срабатывает блок 9 сравнения, и по его сигналу блок 11 управления замыкает ключ 8, удерживая интегратор 5 н нулевом состоянии до поступления следующего импульса с выхода ключа 7.Выходной интервал времени Ь Т равен Гос(с 4-сЬ)( О (с)-с П Вдт,О ВТ (7)ЧПреобразонав выражения (1-3)и подставив полученный результат Ь (7) сучетом того, что с,в -с = с 4-с = Т/4,где Т - период модуляции, получаем(В 1 В) ВцВнВ 1 2Оси В В т т (8Он )+ В 6 Вэ еоб зовтором чаия имеем ом ци+ВЫ Вэ тТ Т Осм Вт Вя В+В Информативн азность интервеличиной являет ов времени аТ и Однонременно с этим сигнал с выхода ключа 7 поступает на вход интегратора 5, на второй вход которого постоянно подключено напряжение О питания тенэомоста.В момент времени с(2 выходное напряжение интегратора 5 равно нулю(Ое),(44= 0), и ключ 8 разомкнут. В момент времени с напряжение на выфходе интегратора 4 равноО н( с Ъ" с(1) + О ос (с 4 - с 3 )О (с,)В СаТ т.е. Функция преобразованияимеет видьт ьт .ьт: б д Ъ Й т. (10)(В +В )8В вВ.Ввиду того, что на точность преобразования не влияют нестабильность параметров ключей модулятора и соеди нительной линии между тензомостом и преобразователем, результирующая погрешность преобразования уменьшается.Формула изобретенияИнтегрирующий преобразователь разбаланса тенэомоста в интервал времени, содержащий два ключа модулятора, 1два интегратора, неинвертирующий усилитель, два ключа, блок сравнения,генератор тактовых импульсов и блокуправления, причем входы ключей модулятора соединены с вершинами измерительной диагонали тензомоста, а выходы - с первым входом первого интегратора, второй вход которого соединен с шиной напряжения смещения,а выход соединен со входом неинверти- д рующего усилителя, выход последнегочерез первый ключ соединен со входомвторого интегратора, второй вход которого соединл с первой вершинойдиагонали питания тензомоста, подключенной к шине питания, а выходсоединен с его третьим входом через;последовательно включенные блок сравнения и второй ключ, входы блокауправления соединены с выходами блокасравнения и генератора тактовых импульсов, а выходы - с управляющимивходами всех ключей, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, внего введен дифференциальный усилитель, первый и второй входы которогосоединены с вершинами измерительнойдиагонали тензомоста, а третий - свыходом первого ключа, а выход подключен ко второй вершине диагоналипитания тенэомоста.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2488446, кл.С 01 В 7/16,1977. прототип).860307 7 ф Составитель А, Кузнецовальчук Техред М.Табакович едактор И акарен рректор исно нлиал ППП "Патент",г. Ужгород,оектная,Тираж 988 ПИ Государственного о делам изобретенийМосква, Ж, Рауш Заказ 7573/86 ВНИИ п 113035митета ССС открытийая наб д