Способ настройки интегральных тензометрических мостов Советский патент 1988 года по МПК G01R17/10 G01B7/16 

00 IN5

00 00

Изобретение относится к измериельной технике и может быть испольовано при настройке тензометричес- их мостов датчиков, изготовленных о интегральной микроэлектронной и еталлопленочной технологии.

Цель изобретения повышение точости настройки за счет уменьшения аддитивной температурной погрешности в широком диапазоне температур.

На чертеже показана схема включе- моста, по которой реализуется способ.

Г Способ осуществляется следующим образом.

При изготовлении тензометрическо- г6 моста 1, включающего в себя четыре замкнутых тензорезистора 2-5, определяют.их номинальные сопротивления (не показаны), с помощью клем- мной колодки 6 подключают к источнику 7 питания и вольтметру 8, при этом переключатель 9 н&ходится в разомкнутом положении.

Подают напряжение питания на тен- зрмет1)ический мост 1 и измеряют величину выходного сигнала (Ut). Изменяют температуру на тензомосте 1 до вел ичины настройки и измеряют величину выходного сигнала (Ut/). В зависимости от направления ухода величины начального выходного сигнала под влиянием те шературы подключают тех- нологический DiyHT 10 параллельно выявленному плечу с помощью переключателя 9 (положение I - параллельно тензорезистору 3, положение II - параллельно тензорезистору 4).

Измеряют величину выходного сигнала тензометрического моста с включенным технологическим шунтом (Utf). Рассчитывают сопротивление шунтирующего резистора по формуле, Из ряда номинальных сопротивлений, например резисторов 2С 36, выбирают наиболее близкий по значению к- расчетно- му значению шунтирукгадай резистор и подключают вместо технологического шунта 10. Затем измеряют величину выходного сигнала и по его знаку выявляют плечо, которое необходимо изменить для балансировки схемы. Дорабатывают выявленный тензорезистор лазером, т.е. методом, при котором не меняется ТКС плеча моста, до получения величины начального выходного сигнала в требуемых пределах. На этом процесс настройки интегрально

5

0

5

0

5

0

5

го тензометрического моста заканчивается.

1 Выигрьш по точности на порядок по.сравнению с известным техническим решением получают за счет того5чтр в расчетную формулу определения шунтирующего резистора входят только изменения напряжений и величина напряжения питания, которые можно определить с погрешностью не более 0,2%-. Сопротивление плеча шунтирующего резистора можно определить- с точностью 0,05%.

Предложенный способ, в отличие от прототипа, позволяет производить балансировку без изменения общего ТКС моста, в результате чего повьш1а- ется.эффективность настройки. Кроме того, умеиь.шается аддитивная чувствительность мостовой схемьт, т.е. повышается точность измерения.

Формула, изобретения

Способ настройки интегральных тен- зометрических мостов, заключающийся в том, что. измеряют сопротивления тензорезисторов моста при одной температуре, определяют температур.- ный дрейф напряжения выходного сигнала моста для двух различных значений температур, рассчитывают значе- ние сопротивления шунтирующего резистора и определяют плечо моста для его включения, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения точности настройки, подключают в выявленное плечо моста технологический шунт, измеряют температурный дрейф . напряжения выходного сигнала моста при подключенном технологическом шунте для двух значений температзф, рассчитывают требуемое значение сопротивления шзштирующего резистора по формуле

-Ц

гЛГ. ( . г ---),

.Г

где г - -сопротивление технологического шунта;

г сопротивление плеча; Ut, Ut{ - напряжения выходного сигнала при значениях температур t и t;, соответственно; Ut, Ut - напряжения выходного

сигнала при подключенном тех ,,1448288

нологическом шунте при значе-тивления одного из тензорезисторов

киях температур t и t со-моста без изменения его тe mepaтypнo. ответственно,го коэффициента сопротивления до та-

подключают шунтирующий резистор ского значения, при котором напряжерасч.етным значением в выявленное пле- выходного сигнала достигает зачо моста и подгоняют значение сопро-данного предела.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть ис- попьзовано при настройке тензомет- рических мостов, датчиков, изготовленных по интегральной и металлситле- ночной технологии. Цель изобретения - повьшение точности настройки путем уменьшения аддитивной температурной погрешности в широком диапазоне температур. Измеряют величину выходного сигнала тензометрического моста. Изменяют температуру на тензо- мосте до величины настройки и измеряют снова величину выходного сигнала. Измеряют величину выходного сигнала тензомоста с ькл1рченным технологическим шунтом. Рассчитывают по величине изменения выходного сигнала и значв- ниям сопротивлений плеча и технологического шунта сопротивление шунтирующего резистора с точностью, позволяющей компенсировать температурный уход начального выходного сигнала мостовой схемы в пределах ±0,3 - 1,0% в температурном диапазоне . 1 ил. i (Л

6

О

о