Тензопреобразователь Советский патент 1991 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформаций.

Цель изобретения - повышение точности за счет компенсации изменения, чувствительности и нулевого сигнала от температуры.

На фиг.1 изображен предлагаемый тен- зопреобразователь, структурная схема; на фиг.2 - пример реализации блока управления.

Тензопреобразователь содержит тензо- мост 1, первый источник 2 питания, первый выход которого соединен с первой вершиной диагонали питания тензомоста 1, блок 3 управления, коммутирующие элементы KI...KN (выполненные в виде, например, электромагнитных реле с нормально закрепленными и нормально разомкнутыми контактами), соединенные с выходом блока 3 управления, термопару 4, соединенную с входом блока 3 управления, первую группу параллельных электрических цепочек, состоящих из последовательно соединенных резисторов R 5, R 6, R 7.,.R N и контактов PI...PN коммутирующих элементов KI...KN. первые выводы резисторов R 5, R 6, R 7...R N соединены с вторым выходом первого источника 2 питания, а вторые выводы контактов PI...PN коммутирующих элементов KI...KN соединены с второй вершиной диагонали питания тензомос га 1, термочувствительный мост 8, второй источник 9 питания, соединенный с диагональю питания те(змо- чувствительного моста 8, резистор 10 компенсации ухода нуля, первый вывод

|ь VJ

со Ji го

которого соединен с первой вершиной измерительной диагонали тензомоста 1, вторую группу параллельных электрических цепочек, состояидих из последовательно соединенных резисторов R 11, R 12, R 13,..R N и контактов PI...PN. коммутирующих элементов KI,.;KN, вторые выводы контактов PI...PN коммутирующих элементов К1,,,Кы соединены с вторым выводом резистора 10 компенсации ухода нуля,, первьгй вывод ко- торого соединен также с.первой вершиной измерительной диагонали терг очувстви- тельнсто моста 8, третью группу параллельных злектр /ческих цепочек, состоящих tf,3 последовательно соединенных резисторов R 14, R 15, R 16.... контактов PL..PN коммутируюа1 -|Х элементов KI...KN, вторые выводы контактов Р1...Рм коглмутирующих элементов К ,...Км соединены с второй вершиной измерительной Д1лагонали термочув- ствительного моста 8, а еторые выводы резисторов R 14, R 15, R 16,.,R N - с первой вершиной дмагокали питания термочувствительного моста 8, регистратор 17, первый вход которого соединен с первой измери- тельной вершиной термочувствительного моста 8, второй вход - с вторым выводом резйстооа ,10 компенсации ухода нуля, а первые выводь- резизторов R Л, R 12, R 13...R N второй группы электрических цепо- чек и вторые вывод,; контактов PI...PM ком- мутиругощих sneh/ieriTOB KI...KN третьей rpynnbs электрически.х ц.зпочек соединены вместе. Ко1.5муты:рующие элементы Ki...i(N управляютсй от бло(сй 3 управле -;ия в соот- ветств1-ги г, сигналом термопары 4, рззме- ш еиной среди тензорезистбров тензомостз 1. Блок 3 управле;- садаржмт двадцать параллельных каналов, ождый и.з которых выпо/ нен в виде после,о,овательнэ соеди- ненных резисторов 18...23 и контактов 30.,,41 коммутирующих з.лем-знтоз KI.,.KK, колодки 42 и 43, sc которым подсоединены входы кйналез, кокодки 44 и 45, к которым подсоединены-Быходь; каналов, термопару 4, подсоединенную к колодке 43, s также колодку 45, которай служит для питания блоке 3 упрззленкя.

Работает тензопресбразосатель сле,ду- ющим образом..

Диапазон изменения температуры разбивается на интервалы.Количеством температурных интервалоа определяетс.я количество параллельных злектр:.1ческих 4епочек. Количество паралле/ ькь)сз-лектри- ческих цепочек первой и второй групп равно количеству температурных -гнтерЕалов. а количество параллельных электрических цепочек третьей группы на единицу мень- ше.

При изменении температуры в первом интервале от блока 3 управления не поступает сигнал на включение коммутирующих элементов KI...KN. Во втором температурном интервале включается коммутирующий элемент Ki, в третьем температурном интервале включаются коммутирующие элементы К2, KI, в четгзертом , К., Ki и т.д. В соответствии с этим при изменении температуры в первом температурном интервале подключаются резисторы R 5, R 11, во втором гем- пературном |. нтервал;э подключаются резисторы R 6, R 12, R 15 и откгьочаются оезисторы R 5, Н 11. В третьем 1/ нтерва.пе температур подключаются резисторы R 7, R 13. R 16, а отключаются резисторы R 6, R 12, R 15 и т.д. Таким образом, в каждом температурном интервале в депь питания тензомоста 1 включается один соответствующий резистор, что поз&еляет осущэствл.чть компенсацию температурного изменения чувствительности тензометрического моста путем увеличения или уменьа ения напряжения питания в зависимости от характера изменения чувствительности в данном гем- перзтурном интервале.

В то же время в каждом температурном интервале пасле,о.овательно резистору 1Q 8кл очается один из резисторов R 11, R 12, R 13,...R N, a начиная со второго, и во ijcex последующих температурны.х интервалах включается один из резисторов R 4, R. 15, R 16...R . В результате этого при соответствующе : лыборе ре.зисторов R 11, R 12, R 13...R N и-резистороз R 14, R 15. R 16...R N для каждого температурного интервал. на резисторе 10 выделяется сигнал, зависящий от температуры так же, как и нулевой сигнал тензомоста 1. При указан;юм соединении выходных цепей обоих мостов 1 и 8 происходит, вычитание сигнала тензомоста 1 и сигнала. 11о.пучаемого на резисторе 10, и тем самым осущ/эствляется компенсация зависимости нулавс8го сигнала тензомоста 1 от температуры Б каждом температурном интервале.

Формула изобретения Тензопреобразователь, содержащий первый источник питания, тензомост, тер- вая вершина диагонали питания тензомоста соединена с первым выходом первого источника питания, резистор компенсации ухо,да н.уля, первый вывод которого соединен с первой вершиной измерительно-/ диагонали тензомсстз. термочувствительный мост и регистратор, отличающийся тем. что, с целью повышения точности за счет компенсзц/;и изменения чувствительности и нулевого сигналя от температ,фы.

он снабжен вторым источником питания, соединенным с диагональю питания термочувствительного моста, блоком управления, N-коммутирующими элементами, входы которых соединены с выходами блока управления, термопарой, соединенной с входом блока управления, первой группой параллельных э/;8ктрических цепочек, состоящих мз последоватзльно соединенных резисторов и контэктой коммутирующих элементов, первые выводы оезисторое соединены с вторым выходом первого источника питания,, а вторые выЕсды контактов коммутирующих элементсз соединены с второй вершиной дмагонзл/ питанмк тензомоста, второй группой параллельных электрических 1 епочек, состоящих из последовательно соединенных резистсров и контактов 1| ог.мутирующих элементов, вторые выводы контактоз коммутирующих зла.ментов соединены с вторым зыаодом резистора кон0

пенсации ухода нуля, первый вывод которого соединен также с первой вершиной измерительной диагонали термочувствительного моста, третьей группой параллельных электрических цепочек, состоящих из последовательно соединенных резисторов и контактов коммутирующих элементов, вто- рь е выводы контактов коммутирующих элементов соединены с второй вершиной измерительной диагонали термочувстви- тельно, -о моста, а вторые выводы резисторов - с первой вершиной диагонали питания, термочувствительного моста, первый вход регистратора соединен с первой

5 измерительной вершиной тензомоста, второй вход - с втopы i выводом резистора компенсации ухода нулч, а первые выводы резисторов второй группы электрических цепочек и вторые выводы контактов комму0 тирующих элементов третьей группы электрических цепочек соединены вместе.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформаций. Цель изобрагения - повышение точности за счет комгрвнсации изменения чувствительности и нулевого сигнала от температуры. Весь диапазон изменения температуры разбивается на интервалы, в которых температурная характеристика тензометрического моста достаточно линейна. В определенном интервале температур срабатывает определенный коммутирующий элемент KI...KM и в цепь питания включается один из резисторов первой группы электрических цепочек для компенсации изменения чувствительности тензомсста 1 относительно исходного значения в данном интервале температур. В то же время включается также один резистор второй группы электрических цепочек и один резистор из цепочек, включенных в выходную цепь термочувствительного моста. Это позволяет при указанном подсоединении выходных цепей обоих мостов осуществить в данном температурном интервале, компенсацию температурной зависимости нулевого сигнала тензометрического моста. 2 ил. (Л с

S j:;; СЙ-4

Фот.

д-й