Цифровой автоматический многоточечный тензометрический прибор

(22) Заявлено 291079 (21)2835363/25-28 с присоедйнением заявки йо(23) Приоритет 6 01 В 7/16 Госуяарственнмй комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ МНОГОТОЧЕЧНЫЙ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРИБОРи с татор зываю т, 20 Изобретение относится к измер тельной технике, в частности к у тройствам преобразования сигналов с тензодатчиков в циФровой сигнал,Известен цифровой автоматический. тензоприбор, содержащий измерительный мост, выполненный в виде двух резисторов, активных и коменсационного тензорезисторов, дискретную цепь уравновешивания моста, устройство управления этими цепями, нуль-орган, включенный в измерительную диагональ моста источник питания и коммутатор 13.В данном приборе контакты коммуа активных тенэорезисторов, окатся включенными между активными и компенсационным тензореэисторами, что делает невозможным заземление обоих тензорезисторов и приводи к увеличению уровня помех, а значит, и к уменьшению точности измерений.Наиболее близким к предложенному по технической сущности является цифровой автоматический многоточечный тензометрический прибор, содержащий измерительный мбст, выполненный в виде двух резисторов, активных и компенсационного тензорезисторов, две дискретные цепи уравновеши- ЗО вания моста, одна из которых включена в плечо, смежное с активным тензореэистором, а другая - в плечо, противоположное активному тензореэистору, блок управления этими цепями, нуль-орган. включенный в измерительную диагональ моста и соединенный с блоком управления, источник питания, подключенный к первому резистору моста через резистор, а ко второму - непосредственно, коммутатор, выполненный в виде набора пооче- редно эамыкаемых четырЕх ключей 2 .В этом приборе контакты коммутатора вносят дополнительную погрешность в результаты измерений и тем самым снижается точность измерений. Данный прибор может работать только при Фиксированном значении сопротивлений тензорезисторов, что уменьшает его функциональные воэможности.Цель изобретения - повышение точности измерений.Цель достигается тем, что цифровой автоматический многоточечный тензометрический прибор снабжен дискретной цепью, выполненной в виде набора резисторов и ключей, регистром, управляющим этими ключами, ключом, включенным между общей точкой первого и третьего ключа коммутатора ирезистором моста, смежным с активнымтензорезистором, дискретная цепь подсоединена к источнику питания моста и к общей точке второго и четвертого ключей коммутатора, а регистр 5через блок управления подключен кнуль-органу. На фиг, 1 представлена схема прибора, на фиг. 2 и 3 - упрощенные схемы прибора.Цифровой автоматический многоточечный тенэометрический прибор содержит измерительный мост, выполненныйв виде двух резисторов 1 и 2, двухактивных тенэорезисторов 3, 4 и компенсационного тензорезистора 5, дискретную цепь б установки нуля, включенную параллельно резистору 1, дискретную цепь 7 измерения, включенную параллельно резистору 2, нуль-орган 8, 20включенный в выходную диагональ моста. Выход нуль-органа 8 соединен сблоком 9 управления, Блок 9 управления анализирует сигнал с выходануль-органа 8 и управляет дискретными цепями 7, б и регистром 10. Выходрегистра 10 подсоединен к дискретнойцепи 11, выполненной в виде ключей 1214, последовательно соединенных срегистрами 15-17 и коммутатором,выполненного в виде набора ключей 1821. Ключ 18 через ключ 22 соединенс резистором 1, а через резистор 23с источником питания 24. Ключ 19 соединен с источником питания 24 черездискретную цепь 11,Прибор работает следующим образом.С помощью ключей 18 и 19 активныйтензорезистор 3 включается в измерительный мост. При этом ключ 22 замкнут. С помощью дискретной цепи б 40производится уравновешивание моста.Далее ключ 22 размыкается и уравновешивание моста производится с помощью регистра 10,Уравнение моста при его уравновешивании цепью б имеет следующий видЯ(г + Й) = Й., Й К (1).где Й - сопротивление 1-го плечамоста, смежного с активнымитензореэисторами 3 и 4; 50Я - сопротивление 2-го плечаймоста, противоположное активным тензорезисторам 3и 4;Йс, - сопротивление активных тензорезисторов 3 и 4;Й - сопротивление компенсационМ.ного тензорезистора 5;г - сопротивление замкнутых ключей 18 и 22.Уравнение моста при его уравновешиваний цепью 11 имеет слецующий видЙ (г + Й ) = (Й, + г, )Йр (2)где г - сопротйвление резистора 23;г - сопротивление резисторов 15- 17 цепи 10. 65 Вычитая из уравнения (1) уравнение (2), получаем: Й ( 1 + в)Й, г 0При выполнении условия г ъ.г после уравновешивания моста цепью 11, получаемлфск йдСледовательно, при соблюдении равенстваЙлвариации переходного сопротивления ключей 18-21 коммутатора не влияют на точность измерения.Таким образом, после второго уравновешивания цепью 11 автоматически устанавливается такое сопротивление резисторов 15-17, которое обеспечивает минимальное влияние ключей 18- 21 на точность измерения.После выполнения установки нуля по активным тензорезисторам 3 и 4 прибор переключается в режим измерения, ключ 22 замыкается и дальнейшее уравновешивание моста выполняется дискретной цепью 7 иэмеоения, состояние которой после уравновешивания и определяет показания активных тензореэистооов 3 и 4. Для более полного устранения влияния переходных сопротивлений ключей 18-21 на точность измерения, в процессе установки нуля, после проведения уравновешивания цепью 11, ключ 22 вновь замыкается и проводится уоавновешивание цепью б при состоянии цепи 11, зафиксированном при предыдущем уоавновешивании и далее уоавновешивание моста цепью 1 Ъ.Таким образом, за счет введения в схему прибора дискретной цепи 11, регистРа 10 и ключа 22 повышается точность измерений, а также обеспечивается возможность работы с тензорезистооами различного номинального сопротивления.Формула. изобретенияЦифровой автоматический многоточечный тенэометрический прибор, со,держащий измерительный мост, выполненный в виде двух резисторов, активных и компенсационного тенэореэистооов, две дискретные цепи уравновешивания моста, одна иэ которых включена в плечо, смежное с активным тензорезистором, а другая - ю плечо, противоположное активному тензорезистору, блок управления этими цепями, нуль- орган, включенный в измерительную диагональ моста и соединенный с блоком управления, источник питания, под- ключенный к первому оеэистору мостачерез резистор. а ко второму - непосредственно, коммутатор, выполненныйв виде набора поочередно замыкаемыхчетырех ключей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен дискретной цепью выпрлненной в виде наборарезисторов и ключей, регистром, управляющим этими ключами, ключом,включенным между общей точкой первого итретьего ключа коммутатора и резистором моста, смежным с активным тензорезистором, дискретная цепь подсоединена к источнику питания моста и кобщей точке второго и четвертого клю"чей коммутатора, а регистр через блокуправления подключен к нуль-.органу.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР863996 г оставитель. В, Писаревскийехред Ж. Кастелевич Корректор В. Синицка Редактор А. Долинич с аказ 7756/57 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Тираж 645 ВНИИПИ Государствен по делам изобретен 13035, Москва, Ж, ного ко ий и от Раушска Подписноета СССРтийаб., д.