Тензопреобразователь Советский патент 1988 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформаций. Целью изобретения является повьпцение точности за счет устранения погрешности измерений от нелинейности функции преобразования элементов температурной компенсации чувствительности тензомоста I. В тензодреобразователе резистор 7 служит для создания на резисторе R3 или R2 падения напряжения, равного по величине, но противоположного по знаку паразитному приращению выходного напряжения термомоста 2, обеспечивая тем самым независимость выходного напряжения термомоста 2 от измеряемой величины. Выходное напряжение термомоста 2 является функцией только температурытензомоста 1 . При этом исключается погреш- --: ность от нелинейности функции преобразования тензопреобразователя, обусловленная зависимостью сопротивления диагонали питания тензомоста 1 от измеряемой величины. 1 ил. о S СО

14)

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения деформации и является усовершенствованием изобрете- ния по тав. св. № 1229565.

Целью изобретения является повьше- ние точности за счет устранения погрешности измерений от нелинейности функции преобразования элементов температурной компенсации чувствитель-- ности тензомоста.

На чертеже изображена блок-схема тензопреобразователя.

Тензопреобразователь с температурной коррекцией содержит тензорезис- торный моста 1, термочувствительный мост 2, в одно плечо которого включена диагональ питания тензомоста 1, источник 3 питания, выход которого соединен с диагональю питания термочувствительного моста 2, дифференциальный усилитель 4, вход котррого соединен с выходной диагональю термочувствительного моста 2, аналоговый сумматор 5, первые два входа которого соединены с выходной диагональю тензомоста 1, первый дискретный управляемый делитель 6 напряжения, выход которого соединен с третьим вхо- дом аналогового сумматора 5 и через резистор 7 с одним из выходов термочувствительного моста 2, второй дискретный управляемый делитель 8 напряжения, выход которого соединен с пятым входом аналогового сумматора 5, нуль-орган 9, вход которого соединен с выходом аналогового сумматора 5, блок 10 управления, вход которого содинен с выходом .нуль-органа 9, а вы ХОД - с управляющими входами дискретных управляемых делителей 6 и 8 напржения, вход дискретного управляемого делителя 6 напряжения соединен с выхдом источника 3 питания, а вход диск ретного делителя 8 напряжения соединен с выходом дифференциального усилителя 4 и четвертым входом аналоговго сумматора 5;

Тензопреобразователь работает следующим образом.

Тензомост преобразует механически деформации объекта в электрический сигнал, который поступает на входы сумматора 5. Термомост 2 преобразует температуру тензомоста I в напряжени

Термочуствительным элементом является сопротивление диагонали питания тензомоста 1. Выходное напряжение

5 0 5 Q Qс

5

0

5

термомоста 2, усиленное дифферент циальным усилителем 4, поступает на четвертьш вход сумматора 5 и на вход дискретного управляемого делителя 8 напряжения, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное приращению температурь тензомоста 1 и выходному коду, поступающему из блока 10 управления. Это напряжение, пропорциональное мультипликативной составляющей температурной погрешнос ти, поступает на вход сумматора 5.

Управляемые делитель 6 напряжения преобразует напряжение источника 3 питания в напряжение, пропорциональное выходному коду блока 10 управления.

Для компенсации паразитного приращения выходного напряжения термомоста 2 выходное напряжение управляемого делителя 6 напряжения подается в выходную диагональ термомоста 2 через резистор 7. Этим обеспечивается равновесие термомоста 2 при фиксированной начальной температуре, которое может быть нарушено вследствие изменения сопротивления диагонали питания тензомоста из-за неидентичности приращений сопротивлений его плеч при воздействии измеряемой величины. Выходные напряжения тензомоста 1 управляемых делителей 6 и 8 напряжения и дифференциального усилите- ля 4 суммируются сумматором 5, и с |его выхода напряжение поступает на вход нуль-органа 9, с выхода которого командный сигнал поступает на вход блока 10 управления. Последний вырабатывает последовательно возрастающие коды управления делителями 6 и 8 напряжения до тех пор, пока на выходе сумматора 5 напряжение станет равным нулю. В этом случае код, поступивший на управляющие входа делителей 6 и 8 напряжения, пропорционален деформации тензопреобразователя без аддитивной и мультипликативной погрешностей.

Соединение выхода управляемого делителя 6 через резистор 7 с одним из выходов термомоста 2 позволяет устранить погрешность измерений от нелинейности функции преобразования элементов температурной компенсации чувствительности тензомоста 1. Нелинейность обусловлена тем, что под действием паразитного приращения выходного напряжения термомоста 2 на выходе управляемого делителя 8 напряжения

314012584

формируется паразитное напряжение.Формула изобр.етения пропорциональное произведению паразитного выходного напряжения термо- Тензопреобразователь по авт.св. моста 2 (пропорционального измеряемой № 1229565, отличающийся величине) и выходного кода (такжетем, что, с целью повышения точности пропорционального измеряемой величи-за счет устранения погрешности измене) , т.е. напряжение, пропорциональ-рений от нелинейности функции преоб- ное квадрату измеряемой величины.разования элементов температурной

Таким образом, в предлагаемом тен- юкомпенсации чувствительности тензо- зопреобразователе устраняется нели-моста, он снабжен резистором, вклю- нейносТь передаточной характеристикиченным между выходом первого дискрет- звена, определяющего коррекцию чувст-него управляемого делителя напряжения вительности тёнзомоста .вследствиеи выходной диагональю термочувствитель- изненения температуры окружающей среды.15ного моста.