Электрический резистивный тензокалибратор Советский патент 1990 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматической калибровки средств измерения сопротивления, в частности тензометрических систем и устройств.

Цель изобретения - повьшение точности калибровки за счет уменьшения влияния погрешности, вносимой актив- ными элементами тензокалибратора,, На фиг. 1 изображена структурная схема тензокалибратора; на фиг, 2 - форма выходного импульса.

Тензокалибратор содержит последе- вательно соединенные генератор 1 импульсов, счетчик 2 и дешифратор 3, основную резистивную образцовую меру 4 и п дополнительных резистивных образцовых мер 5, подключенных одним выводом к первой выходной клемме 6, второй вывод основной резистивной образцовой меры 4 соединен с второй выходной клеммой 7. Кроме того, тенз калибратор содержит п дополнительных резисторов 8, п конденсаторов 9, подключенных параллельно дополнительным резистивным образцовым мерам 5, п ключей, выполненных в виде переключателей 10 аналоговых сигналов, причем п выходов децифратора 3 соединены с управляющими шинами соответствующих переключателей 10 аналоговых сигнало входные шины которых объединены и подключены к второй выходной клемме а их выходные шины через дополнитель- ные резисторы 8 соединены с в торыми : вьшодами дополнительных резйстив1ных образцовых мер 5, ,

К выходным клеммам 6 и 7 подклю- чают тензорезистор, включенный на входе калибруемой тёнзометрической системы

Тензокалибратор работает следующим образом. ,

При поступлении выходных импульсов генератора 1 импульсов на вход счетчика 2 последний производит их подсчет. На выходах счетчика 2 образуется определенная кодовая комби- нация, которая преобразуется в позиционный код дешифратором 3. Появление сигнала на одном из выходов дешифратора 3, соединенном с управляющей шиной соответствующего переклю- чателя 10 аналоговых сигналов, приводит к переключению его в проводящее состояние. Относительное изменение сопротивления меаду выходными

клеммами 6 и 7 в начальный момент t| управляющего импульса составляет

ЛК)R

--- ша . (1) где R - суммарное сопротивление параллельно соединенных основной резистивной образцовой меры 4 и тензорезистора подключаемого к выходным клеммам 6 и 7;

AR, - изменение сопротивления между выходными клеммами 6 и 7 в момент перехода переключателя 10 аналоговых сигнало в проводящее состояние; m - калибровочный коэффициент; а - высота фронта выходного импульса;

R - сопротивление переключателя 10 аналоговых сиг 1алов в проводящем состоянии; R g - сопротивление дополнительного резистора 8, Затем происходит заряд конденсатора 9, причем емкость конденсатора 9 выбирают такой, чтобы заряд заканчивался до момента окончания управляющего импульса (фиг. 2). Относительное изменение сопротивления меяду выходными клеммами 6 и 7 в этот момент составляет

ARz

R

где ARj,

mb -(2)

b R +Rg+r+R

изменение сопротивления между выходными клеммами 6 и 7 в момент t окончания управляницего импульс высота спада выходного импульса в момент t окончания управляющего импульса;

г - сопротивление дополнительной резистивной образцовой меры 5.

Так как сопротивление переключателя аналоговых сигналов остается неизменным в течение всего управ- лявдего импульса, из вьфажений (1) и (2) исключаем величины R ,j и Rg и находим калибровочный коэффициент ™ .R

Ш е ---.-

аЬ Г

Величина измеряемой деформации определяется выражением

(t),

где S - чувствительность тензоре- зистора;

A(t) - выходной сигнал тензометрической системы. Для того, чтобы найти относительную погрешность изменения сопротивления между выходными клеммами 6 и 7 в момент появления импульса управления о 4(j в момент его окончания

лR

ARj. необходимо соответствующие

S

вьфажения (1) и (2) последовательно прологарифмировать и продифференцировать. Пренебрегая погрешностями сопротивлений тензорезистора и основной 4 и дополнительных 5 резистивных мер, а также учитывая, что их сопротивления остаются неизменными в течение всего импульса управления, находим

.iR,

I

л

RK (3)

где Q

Sp RJL(4

RK Rg+ г + R

относительная погрешность сопротивления переключателя 10 аналоговых сигналов. Такий образом, варьируя величину сопротивления дополнительного резистора 8 RJB вьфажениях (3) и (4), можно уменьшить влияние погрешности активного элемента, т.е. переключателя 10 аналоговых сигналов, на погрешность калибровки до любого заданного значения, а практически до значения, соответствующего погрешности образцовых резистивных мер 4 и 5.

Формула.изобр етения

Электрический резистивный тензокалибратор, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик и дешифратор, основную и п дополнительных резистивных образцовых

мер, подключенных одним вьшодом к первой выходной клемме, второй вывод ос- новной резистивной образцовой меры соединен с второй выходной клеммой, и п ключей, входные шины которых

объединены, отличающийся тем, что, с целью повышения точности калибровки, он снабжен п дополни- тельньми резисторами п дополнительными конденсаторами, подключенными

параллельно дополнительным резистив- ным образцовым мерам, а ключи вьшол- нены в виде переключателей аналоговых сигналов, объединенные входные шины которых соединены с второй выходной

клеммой, а выходные шины через дополнительные резисторы соединены с втоыми выводами дополнительных резисивных образцовых мер.

Изобретение относится к измерительной технике и используется для автоматической калибровки тензорезисторов тензометрических систем. Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния погрешности активных элементов тензокалибраторов подбором величины сопротивления дополнительных резисторов. Для этого управляющие шины переключателем 10 аналоговых сигналов соединены с выходом дешифратора 3, получающего сигнал с генератора 1 импульсов через счетчик 2, входные шины объединены и подключены к выходной клемме 7, а выходные шины через резисторы 8 соединены с вторыми выводами резистивных образцовых мер 5, параллельно которым подключены конденсаторы 9. При наличии управляющего сигнала на выходе дешифратора 3 через переключатель 10 происходит заряд конденсатора 9 до момента окончания управляющего импульса. Подбирая величину сопротивления резистора 8 можно уменьшить влияние погрешности переключателя 10 аналоговых сигналов практически до погрешности образцовых резистивных мер 4 и 5. 2 ил.