Измерительный преобразователь Советский патент 1985 года по МПК G01R17/10 G01B7/16 

tz ZLJI.J

со

сл ю

LU

п

Од

оо Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения изменений активных сопротивлений в условиях нестабильности источника питания и сопротивлений. Цель изобретения - повьппение точности измерительного преобразователя путем уменьшения зависимости результата измерения от нестабильности источника питания и нестабильности сопротивлений, возникакодих под действи ем влияющих факторов. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. На чертеже приняты следующие обозначения: источник 1 питания, датчик 2,резистор 3 и датчик 4, составляющие первую ветвь шестиплечего моста; датчик 5, резистор 6 и.датчик 7 составляющие вторую ветвь шестиплечего моста, вычислительный блок 8. состоя щий из сумматора 9, вычитателя 10, делителя 11 напряжения и масштабирующего усилителя 12. Датчики 2, 4, 5 и 7 выполнены в виде резисторов. . Сигнал Y снимают с вершин соединения элементов 2, 3 и 6, 7, а сигна Y2 с вершин соединения элементов 3,4 и 5, 6. Указанные сигналы поступают на вычислительный блок 8. . Устройство работает следующим образом. Резисторы 3 и 6 являются точными, высокостабильными элементами с заранее известным сопротивлением R.. Если активные сопротивления резисторов .2 и 7 при работе измерительного преобразователя получают положительные приращения сопротивлений fЛ а сопротивления резисторов 4 и 5 - отрицательные прир-ащения - dR то сигналы Y, и YZ. определяют по формулам . R + RU -4R R + 4R 2R + R, 2R + R,

RO - 2

и

R + uR + R,

R - 4R

и

и

2R + R,

2R + R.

Rp + 2 4R

2R + R

4R

(4)

0 0

Из формулы (4) видно, что погрешность от нестабильности чувствительности моста отсутствует. Точность

55 устройства определяется стабильностью резистора 6 Rj.

Применение предлагаемого устройства позволяет снизить долю погрешности 2 Rj - сопротивление резисторов 3, 6; . R - номинальное значение сопротивлений резисторов 2, 4, 5, .7. R приращение сопротивлений резисторов, подлежащее измерению;и - напряжение питания измерительного преобразователя. Вычислительный блок 8 осуществляследующий алгоритм вычисления енения сопротивлений, который ючает следующие операции: . мирование Y Ч- Y - - II . 1 2 - 2R + R, ит ание У - У 1 г 2R + RJ ение Y, + Y .R j штабирование с масштабным коэффинтом Rp /2 Y, -ь У .Re/2 R В результате действия влияющих торов резисторы могут изменить е сопротивление. При этом резульизмерения изменяется до значения .R . R, 2(Ro+ 4RJ 2 решность устройства от температурного изменения чувствительности датчика, погрешность от нестабильности показаний датчика пос ле месячного хранения, так как в обе эти погрешности входит погрешность нестабильности чувствительности моста вследствие изменения сопротивления тензорезисторов от температуры и от времени. Кроме того, применение измерительного преобразователя позволяет увеличить .срок службы датчика, так как ои ограничен отчасти изменением чувствительности датчика в результате временного ухода сопротивлений тензорезисторов в процессе эксплуата ции, и снизить требования к стабильности источника питания. Таким обрат зом, наличие двух высокостабильных резисторовлозволяет получить два независимых сигнала, .несущих информацию .как об измеряемом параметре, так и об изменениях чувствительности Обработка этих сигналов дает возможность исключить из результата измере ния погрешность от изменения чувствительности мостовой схемы, что приводит к повышению точности измери-тельного -преабразователя. Формула изобретения 1. Измерительный преобразователь, содержащий шестиплечий мост, состоящий из двух ветвей, из которых каждая образована последовательно соединенными первым датчиком, резистором и вторым датчиком, первые вьгеоды первых двух датчиков разных ветвей сое динены с первой вершиной диагонали питания шестиплечего моста, а вторые выводы их и первые выводы резисторов 1 34 соединены соответственно с пе.рвой и второй вершинами первой измерительной диагонали шестиплечего-моста, первые выводы вторых двух датчиков разных ветвей соединены с второй вершиной диагонали питания шестиплечего моста, а вторые вьшоды их и вторые выводы резисторов соединены соответственно с третьей и четвертой вершинами второй измерительной диагонали шестиплечего моста, к вершинам диагонали питания которого подключен источник питания, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен вычислительный блок, выполненный в виде сумматора, вычитателя, делителя напряжения и масштабирующего усилителя, при этом вторая вершина первой измерительной диагонали шестиплечего моста соединена с первыми входами, сумматора и вычитателя, третья вершина второй измерительной диаг гонали шестиплечего моста соединена с вторыми входами сумматора и вычитателя, первая вершина первой измерительной диагонали - с третьими входами, а четвертая вершина второй измерительной диагонали - с четвертыми входами сумматора и вычитателя, выходы которых соответственно соединены с первым и вторым входами делителя напряжения, выход которого соединен с входом масштабирующего усилителя. выход которого является выходом устройства. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что коэффициент масштабирования ycилитeJiя вы бирают равным половине величины сопротивления постоянного резистора.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения изменений активных сопротивлений в условиях нестабильности источника питания и сопротивлений. Цель изобретения - повьш1ение точности измерительного преобразователя путем снижения зависимости ре- зультата измерения от нестабильности источника питания и сопротивлений, возникающих под воздействием различных факторов. Устройство содержит источник питания 1, датчики 2, 4, 5 и 7, резисторы 3 и 6. Для достижения поставленной дели в устройство дополнительно введен вычислительный блок, содержащий сумматор 9, вычитатель 10, делитель 11 напряжения и масштабирующий усилитель 12. Датчики 2, 4, Q 5 и 7 выполнены на резисторах. 1 з.п. Кл ф-лы, 1 ил.