Тензопреобразователь Советский патент 1991 года по МПК G01L1/22 G01B7/16 

сл С

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения усилий с использованием тензорезисторных датчиков. Целью изобретения является повышение точности линейности. Тензопреобразователь включает тензомост 1, содержащий два активных 2 и 3 и два компенсационных 4 и 5 тензорезистора и регулируемый стабилизатор 8 напряжения, управляющий вход которого подключен параллельно компенсационному тензорезистору 4. При работе тензопреобразователя поддерживается неизменным падение напряжения на компенсационном тензорезисторе 4 при воздействии механической нагрузки на тензомост 1, чем обеспечивается линейная зависимость выходного напряжения тензомоста 1 от относительного изменения сопротивления активных тензорезисторов 2 и 3. 2 ил.

сь о

W

Јь сл а

фиг 1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения усилий с использованием тензо- резисторных датчиков.

Цель изобретения - повышение точности за счет улучшения линейности коэффициента передачи тензомоста.

На фиг. 1 представлена функциональная схема тензопреобразователя; на фиг. 2- его принципиальная электрическая схема.

Тензопреобразователь включает тензо- мост 1, содержащий два активных 2 и 3 и два компенсационных 4 и 5 тензорезистора, выход электрической сети 6,блок 7 питания, регулируемый стабилизатор 8 напряжения, выводы 9 и 10 питающей диагонали тензомоста, выходные выводы 11 и 12 тензомоста, управляющий вход 13 стабилизатора 8. На фиг. 2 стабилизатор 8 напряжения состоит из источника опорного напряжения на стабилитроне 14 и резисторах 15 и 16, резисторе 17, усилителе на микросхеме 18, защитном резисторе 19 и транзисторах 20- 23, резисторах 24-26, дополнительных стабилитронах 27-30, резисторе 31, конденсаторе фильтра 32 и диодном мосте 33, на выходные выводы 34 и 35 диодного моста 32 подается переменное напряжение от электрической сети 6 через понижающий трансформатор (на схеме не показан), входящий в блок 7 питания.

Тензопреобразователь работает следующим образом.

При подаче электропитания от электрической сети 6 на тензомост 1 через блок 7 питания и стабилизатор 8 напряжения подается напряжение питания (на входы 9 и 10 питающей диагонали моста 1) и на тензомост 1 не воздействует, так как нагрузка, то есть разность потенциалов между выводами 11 и 12 равны нулю, Резисторы 4, 2 моста 1 в стабилизаторе напряжения используются в качестве резисторного делителя напряжения, вывод 11 является средним выводом этого делителя напряжения. Напряжение на среднем выводе 13 сравнивается с опорным напряжением стабилитрона 14 и отрабатывается стабилизатором 8, т.е. любые

незначительные изменения потенциала вывода 13 усиливаются микросхемой 18 и отрабатываются таким образом, чтобы потенциал точки 13 не изменялся. Для

уменьшения влияния изменения питающих напряжений стабилизатор 8 включает всебя стабилизатор на транзисторе 23 и стабилитронах 30, 27, 28, 29, а транзистор 20 защищает стабилизатор 8 от больших токов

нагрузки. Регулирующий элемент выполнен на составном транзисторе 21 и 22.

Таким образом, при стабилизации напряжения на компенсационном резисторе 4 имеется при отсутствии механической нагрузки выходное напряжение тензомоста

UBBIX -

U R U R 2 R 2 R

0.

где U - напряжение стабилизатора питания; R- величина резисторов моста датчика.

Ток через резисторы равен тгн

JL К

При воздействии нагрузки активные тен- зорезисторы увеличиваются на Дг , в этом случае выходной сигнал равен:

Увых -

U (R , д . UR иДг 2l iR+Ar) 2 R-TTT5

0

5

Следовательно, данный Тензопреобразователь обеспечивает линейную зависимость выходного напряжения от относительного изменения сопротивления активных тензо- резисторов при воздействии нагрузки. Формула изобретения Тензопреобразователь, содержащий четыре тензорезистора, включенные в плечи моста, источник питания, подключенный к диагонали питания моста через стабилизатор напряжения, управляющий вход которого подключен параллельно одному из тензорезисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности линейности, названный тензорезистор и тензорези- стор, включенный в противоположное плечо тензомоста, выполнены компенсационными.

//

(flu . 2