Тензорезисторный преобразователь усилия в частоту Советский патент 1983 года по МПК G01L1/04 G01L1/22 

ел

со

NI

СП Изобретение отнооится к силочзмерительной технике и может быть ис пользовано, например, при измерении веса. Известен тензорезисторный преоб разователь усилия в частоту, содер жащий два тензорезистора растяжения и дватензоредистора сжатия, соеди ненные в мост, который подключен к входу усили.теля Щ . Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения. Наиболее близким к предлагаемому является тензометрический преобразо ватель усилия в частоту, содержащий упругий элемент и расположенное на нем два полумоста, каждый из которых выполнен из последовательно соединенных те1язорезистора растяжения и тензорезистора сжатия, усилитель с общей шиной и два конденсатора, один из которых одним полюсом соединен со средней точкой одного полумоста з . . Однако это устройство на обладае достаточной точностью, поскольку не учитывает температурной погрешности упругого элемента. Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения возможности учета температурной погpeuJHocTH упругого элемента. Указанная цель достигается тем, что в тензорезисторный преобразователь усилия в частоту, содержащий упругий элемент и расположенные на нем два пол пчоста, каждый из которых выполнен из последовательно соединенных темзорезистора растя жения и тензорезистора сжатия, усил тель с общей пшной и два конденсатора, один из которых одним полюсом соединен со средней точкой одного полумоста, введены два переключателя на два положения каждый, при этом контакты каждого переключателя соединены с полюсами соответствующего полумоста, а вход одного переключателя соединен с выходом усилителя, входы которого под ключены к средней точке второго пол моста и к второму полюсу первого конденсатора и через второй конденсатор к общей шине, к которой подсоединен вход второго переключател На чертеже приведена принципиальная схема тензорезисторного преобразователя усилия в частоту. Преобразовагель содержит упругий элемент,на котором закреплены тензо резисторы 1 и 2 сжатия, а также тен зорезистор ы 3 и 4, растяжения, управ ляег/1ые переключатели 5 и 6, конденсаторы 7 и 8, дифференциальный усилитель 9 с общей шиной 10, делитель на резисторах 11 и 12. При этом переключатели выполнены на два положения каждый и оборудованы управляющими элементами 13 и 14. Вход переключателя 5 соединен с выходом усилителя 9, а контакты 15 и 16 его положений соединены полумостом из тензорезисторов 1 и 3, средняя точка которого через конденсатор 7 подключена к одному входу усилителя 9, который через конденсатор 8 соединен с общей шиной 10, к которой подключены управляющие элементы 13 и 14 переключателей 5 и 6, а также вход переключателя 6, контакты 17 и 18 положений которого соединена полумостом из тензорезисторов 2 и 4, средняя точка которого подключена к одному входу усилителя 9, к второму входу которого подключена средняя точка.делителя из резисторов 11 н 12, который включен между выходом усилителя 9 и общей шиной 10. . Входы управляющих элементов 13 и 14 переключателей 5 и 6 могут быть подключены к управляющему устройству, например к микропроцессорному комплексу. Преобразователь работает следующим образом. При любом положении переключателей 5 и б на выходе усилителя 9 имеется сигнал с Частотой. , 1 /V ;, 11 т ,-R,-C,t,j где - частота колебаний; С,иСг- емкости конденсаторов 7 и 8 соответственно; Rj - сопротивление тензорезисTQpOB, подключенных к выходам переключателей 5 и 6 соответственно. Поскольку сопротивление тензорезисторов зависит от величины деформации упругого элемента и его температуры, то при одноименных положениях переключателей 5 и б (т.е. когда пегреключатель 5 находится в положении 15, а переключатель б соответст1зенно в 17, или когда переключатель 5 находится в положении 16, переключатель б соответственно в 18), частота сигнала 1 или ir, на выходе усилителя 9 является функцией двух параметров - измеряемого усиления и температуры упругого элемента. При разноименных положенияхпереключателей частота сигнала i на выходе усилителя 9 является Функцией только температуры упругого элемента. При нагружении упругого элемента, управляющее устройство выраблтглвает управляющие импульсы, которм

. ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛИЯ В ЧАСТОТУ, содержащий упругий элемент и расположенные на нем два полумоста, каждый из которых выполнен из последовательно .соединенных тензорезисгора растяжения и тензорезистора сжатия, усилитель с общей шиной и два конденсатора, один из которых одним полюсом соединен со средней точкой одного полумоста, о т л и ч ающий с я тем, что, с целью повыиения точности за счет обеспечения возможности учета температурной погрешности упругого элемента, -в него введены два переключателя .на два положения каждый, при этом контакты каждого переключателя соединены с полюсами соответствующего полумоста, а вход одного переключателя соединен с выходом усилителя, входы которого подключены к средней точке второго полумоста, к второму р полюсу первого конденсатора и через второй конденсатор к общей шине, к л которой подсоединен вход второго переключателя.