Тензопреобразователь

ОПИСАНИЕ ИЗОБВЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистичесникРеспублик(22) Занвлено 24.08. 79 (21) 2810981/25-28 с присоелннением заявки Рй -С 01 В 7/16 Гесударстеенный квинтет(23) Приоритет но делан нзаеретеннй н открытий(53) УДК 531,781, .2:539.3 (088.8) Дата опубликования описання 30.0 Ь. 81 воноеов;(54 ТЕНЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ атвором обед- полевой транк измер я изолированным а, разрядньпЪ олированным зистор скнющего в атвором обо ствительный иде п-р-пере тельный исзистор с игащаю 1 цегоэлемент, входа, осноточннки пи вида, тензоч ыполненный в внои и дополтанин 12.тком этих ус Недоста ется невыс образовани тв явля ость пр аточная окая чувствителя, а также нед величение чуввания и терстигает ь снабж теме дву-. ирос изол анным затвором о вумя биполярными огащ о анзисторами севым транзистопротивоположной рам цровадимост мн токовыми эле литроном, двуа стоки перс ттами ида эатвовом обедня в Изобретение относится итель-. ной технике, в частности дл мерения деформаций.Известно цифровое устройство,содержащее ключевые транзисторы с двумя разрядными конденсаторами, два5 термокомпенсирующих транзистора, одного типа проводимости с ключевыми тран, зисторами, два дополнительных конденсатора полевые транзисторы вклюЭф 10 ченные в разрядные цепи конденсаторов, делитель напряжения, два биполярных транзистора с двумя полевыми транзисторами в их базовых цепях источника литания Г 11Наиболее близким к. предлагаемому является тензопреобразователь, со держащий ключевые транзисторы с коллекторно-базовыми связями, два разрядных конденсатора, параллельно каж-О дому из которых включена- цепь из до" полнительного конденсатора и компенсирующего транзистора со свободным коллектором, разрядный полевой тран термостабильность.Цель изобретения - ствительности преобраз мостабнльности.Поставленная цель д что тензопреобразовате мя полевыми транзистор о полевого транзистора с из10 питания, коллекторы первого и второгобиполярных транзисторов 18 и 19 подключены соответственно к коллекторам вого транзистора 15, стока разрядноключен к коллектору ключевого тран-.,зистора 1, другой - к общей точкеподключения стока полевого транзистора 15 и базы термокомпенсирующеготранзистора 7. Разрядный конденсатор 4 одной обкладкой подключен кколлектору ключевого транзистора 2, а 3 842396 фйервого полевого транзистора с изо компенсирующие транзисторы 7 и 8, лированным затвором обогащающего ви- разрядный полевой транзистор 9 с изода подключены к плюсовой шине осов- лированным затвором обедняющего вида, ного источника питания, их истоки - разрядный полевой транзистор 10, с соответственно к базам биполярных изолированным затвором обогащающего транзисторов, коллекторы последних вида, тензочувствительный элемент 11, соединены с коллекторами ключевых выполненный в виде п-р-перехода, оСтранзисторов, а эмиттеры - с минусо- новной источник 12 питания, дополнивой шиной основного источника пита- тельный источник 13 питания, два пония, затворы, полевых транзисторов левых транзистора 14 и 15 с изолироподсоединены соответственно к зат- ванным затвором обедняющего вида, два ворам однотипных разрядных полевых полевых транзистора 16,и 17 с изолитранзисторов, исток второго поле- рованным затвором обогащающего вида, вого транзистора с изолированным зат- два биполярных транзистора 18 и 19 вором обедняющего вида подсоединен 15 и"р-и типа стабилитрон 20, который к. общей точке йодключения стока од- уменьшает зону нечувствительности нотипного разрядного полевого тран- тензопреобразователя, два токовых зистора и эмиттера компенсирующего элемента 21 и 22.Эмиттеры ключевых транзистора, стокего подсоединен к транзисторов 1 и 2 соединены с плюобщей точке подключения базы компен совой шиной основного источника 12осирующего транзистора к обкладке до"полнительного конденсатора, а затвор его подсоединен к.минусовой шинеосновного источника питания, второй ключевых транзисторов 1 и 2, их эмитполевой транзистор, имеющий изолиро теры соединены с минусовой шиной исванный затвор обогащающего вида, вклю- точника 12 питания, а их базы - сочен параллельно другому компенсирую- ответственно с истоками полевых транщему транзистору со свободным коллек- зисторов 14 и 16, стоки последних подтором, его затвор и исток подсоедине- ключены к плюсовой шине источника 12 ны к эмиттеру компенсирующего тран" З 0 питания, Разрядный конденсатор 3 одзистора, а его сток - к базе ком- ной обкладкой подключен к коллектору пенсирующего транзистора, стабилитрон ключевого транзистора 1, а другой - подсоединен анодом к минусовой шине к общей точке подключения истока поле- основного источника питания, а катодом - к области й тензочувствительного 35 го полевого транзистора 9, эмиттера элемента первый токовый элемент под- компенсирующего транзистораи базы ключен одним концом к минусовой ши- ключевого транзистора 2, Дополнительне дополнительного источника пита- ный конденсатор 5 одной обкладкой подния, а другим - к общей точке подключения затворов первого и разрядного 40полевых транзисторов с изолированнымзатвором обедняющего вида и р-областьтензочувствительного элемента, вто"рой токовой элемент подключен одним концом к гцдбсовой шине основноЬо источника питания, а другим - к другой - к общей точке подключения точке подключения затворов первого истока: и затвора полевого транзиси разрядного полевых транзисторов тора 17, стока разрядного полевого с изолированным затвором обогащающе- транзистора 10, эмиттера термокомго видаи и-области тенэочувствитель пенсирующего транзистора 8 и базы ного элемента. ключевого транзистора 1, ДополниНа чертеже представлена принципи" тельный конденсатор 6 одной обкладкой альная электрическая схема тензопре- подключен к коллектору ключевого транобразователя. Мультивибратор-тензо- зистора 2, другой - к общей точке подпреобразователь содержит ключевые 5 ключения стока полевого транзистора транзисторы 1 и 2 р-, р-р типа, раз и базы термокомпенсирующего транрядные конденсаторы 3 и 4, дополни- эистора 8, Токовый элемент 21 обра,тельные конденсаторы 5 и 6, термо-ует делитель напряжения и подклюУЗОТаким образом, предлагаемый тензопреобразователь за счет введенияновых элементов и связей между нимихарактеризуется высокими технико-экономическими показателями, 35 Формула изобретения 5 8423 чен одним выводом к минусовой шине источника 13 питания, другой - к об-; щей точке подключения области.р тензочувствительного элемента 11, затворов полевого транзистора 14 и разрядного полевого транзистора 9То- ковый элемент 22, образует также делитель напряжения и подключен одним выводом к плюсовой шине источника 12 питания, другим - к общей точке под ключения области и тензочувствительного элемента 11, затворов полевого транзистора 16.и разрядного полевого транзистора 10. В других точкахобласти р и и тензочувствительного 5 элемента 11, подключены соответственно к минусовой шине источника 12 питания и к катоду стабилитрона 20. Анод стабилитрона 20 истока разрядных полевых транзисторов 9 и 10, зат вор полевого транзистора 15 подключены к минусовой шине источника 12 питания. Плюсовая шина источника 13 питания подключена к минусовой шине истЬчника 12 питания и образует об щую шину питания тензопреобраэователя,Тензопреобразователь работает в автоколебательном режиме и по принцип действия аналогичен работе известных .,мультивибраторов.Особенность работы тензопреобразователя заключается в следующем. Включение токовых элементов 21 и 22, в делителях напряжения обеспечивает подачу входного сигнала на затворы разрядных полевых транзисторов 9 и 1( позволяя при этом получить максимальную входную чувствительность преоб разоваиия по напряжению а О, равнуюаО = Лай (1) где- ток токовых элементов 2 и 22 (постоянньш во время преобразования);45 Ь,В - величина изменения сопротивления тензочувствительного элемента 1 (соответствующей области р илипод воздействием деформации),50Включение в схему биполярных транзисторов 18 и 19 и полевых транзисторов 15 и 17 позволяет увеличить термостабильность схемы тензопреобразователя, Длительность формируемо го импульса 1 определяется из выраЬ женияс= + - (2) 96 6где й и - величина напряжения основного источника питания 12;С - емкость разрядных конденсаторов 3 и 4;3 р - управляемый ток разрядныхконденсаторов 3 и 4,Как следует из выражения длительность импульса й)не зависит от обратного тока по коллекторной цепи запертого ключевого транзистора 1 (2)(тепловой ток), а также от тепловой составляюще токов разрядных полевых транзисторов 9 и 10 (последний компенсирован за счет включения в схему полевых транзисторов 15 и 17). ЮВведение в схему тензопреобразователя полевых транзисторов 14 и 16 в базовые цени биполярных транзисторов 18 и 19 соответственно, с подсоединением затворов полевых транзисторов 14 и 16 к затворам разрядных полевых транзисторов 9 и 10,позволяет расширить реальный диапазон преобразованияза счет поддержания коэффициента насыщения ключевых транзисторов 1 и 2 на постоянном уровне при любом уровне входного сигнала.,Тензопреобразователь, содержащий ключевые транзисторы. с коллекторно- базовыми связями, два разрядных конденсатора, параллельно каждому на которых включена цепь иэ дополнительного конденсатора и компенсирующего транзистора со свободным коллектором, разрядный полевой транзистор с изолированным затвором обедняющего вида, разрядный полевой транзистор с изолированным затвором обогащающе" го вида, тензочувствительный элемент, выполненный в виде п-р-перехода, основной и дополнительный источники питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения чувствительности преобразования и термостабильности, он снабжен полевыми транзисторами с изолированным затвором обогащающего вида, двумя биполярными транзисторами с противопо396 8тору со свободным коллектором, егозатвор и исток подсоединены к эмиттеру компенсирующего транзистора, аего сток - к базе компенсирующеготранзистора, стабилитрон подсоединенанодом к минусовой шине основногоисточника питания, а катодом - к ооласти п тензочувствительного элемента, первый токовый элемент под ключен одним концом к минусовой шине дополнительного источника питания, а другим - к общв 6 точке подключения затворов первого и разрядного, полевых транзисторов с изолированным затвором обедняющего видай р-область тензочувствительногоэлемента, второй токовый элемент подключен одним концом к плюсовой шине основного источника питания, адругим - к точке подключения затворов первого и разрядного полевыхтранзисторов с изолированным затвором обогащающего вида и и-областитензочувствительного элемента. 7 842 ложной ключевым транзисторам проводимостью, стабилитроном, двумя то-ковыми элементами, а стоки первого полевого транзистора с изолированным затвором обедняющего вида и первого полевого транзистора с изолированным затвором обогащающего вида подключены к плюсовой шине основного источника питания, их истоки - соответственно к базам биполярных тран зисторов, коллекторы последних соединены с коллекторами ключевых транзисторов, а эмиттеры - с минусовой шиной основного источника питания, затворы полевых .транзисторов подсое динены соответственно к затворам однотипных разрядных полевых транзисторов, исток второго полевого транзистора с изолированным затвором обедняющего вида подсоединен к общей 2 О точке подключения стока однотипного разрядного полевого транзистора и эмиттера компенсирующего транзистора 1 сток его подсоединен к общей точке подключения базы компенсирующего транэистора к обкладке дополнительного ,конденсатора, а затвор его подсоеди-. нен к минусовой шине основного источника питания, второй полевой транзистор, имеющий изолированный затвор 30 обогащающего вида, включен параллельно другому компенсирующему транзисФИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 516914, кл, О 01 К 7/16, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ф 2520676/28,кл. С 01 В 7/16, 1977.аэ 5047 39 ВНИИПИ Госуда по делам из 113035 МосквПодписноео комитета СССРи открытийРаушская наб. д. 4/ Щомакипиал ППП Патент , г, Ужгород, ул. Проектная,