Тензопреобразователь Советский патент 1992 года по МПК G01B7/16 

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

Целью изобретения является повышение точности за счет увеличения помехозащищенности.

На чертеже изображена функциональная схема тензопреобразователя.

Тензопреобразователь содержит источник 1 питания, подключенный к нему тензомост 2, первый и второй преобразователи 3 и А напряжение ток, выполненные в виде последовательно соединенных операционных усилителей 5 и 6, полевых транзисторов 7 и 8 и токоограничительных резисторов 9 и 10, неинвертирующие входы операционных усилителей 5 и 6 подключены к измерительной диагонали тензомоста 2, входной резистор 11, включенный между инвертирующими входами операционных усилителей 5 и 6, преобразователь 12 ток - напряжение, первый и второй источники 13 и 14 тока, источник 15 опорного напряжения. Преобразователь 12 ток - напряжение содержит первый и второй операционные усилители 16 и 17, первый, второй, третий, четвертый резисторы 18-21 обратных связей первого и второго операционных усилителей 16и 17.

Инвертирующие входы первого и второго операционных усилителей 16 и 17 преобразователя 12 ток - напряжение соединены между собой и подключены к первым выводам второго и третьего резисторов 19 и 20, вторые выводы которых подключены соответственно к выходам первого и второго операционных усилителей 16и 17, неинвертирующие входы которых соответственно подключены к стокам полевых транзисторов 7 и 8 первого и второго преобразователей 3 и 4 напряжение - ток и одновременно к первым выводам первого и четвертого резисторов 18 и 21, второй вывод первого резистора 18 соединен с выходом второго операционного усилителя 17, а второй вывод четвертого резистора 21 соединен с выходом первого операционного усилителя 16.

Первый и второй преобразователи 3 и 4 напряжение - тох преобразуют напряжение разбаланса тензомоста 2 в ток, величина которого ограничивается входным резистором 11. Преобразователь 12 ток - напряжение образует на своем дифференциальном выходе, являющемся выходом тензопреобразователя, напряжение, пропорциональнов разности токов, поступающих на его входы. Первый и второй источники 13 и 14 тока предназначены для задания начальных токов преобразователей напряжение - ток, определяющих величину начального выходного напряжения преобразователя 12 токнапряжение, и для выработки тока, компенсирующего тепловой дрейф тензопреобразователя.

Источник 15 опорного напряжения вырабатывает стабилизированное напряжение, поступающее на управляющие входы источников 13 и 14 тока. Первый и второй токоограничительные резисторы 9 и 10 предназначены для ограничения величин токов, втекающих в источник 1 питания из цепи, а которой замыкаются токи преобразователей 3 и 4 напряжение - ток и источников 13 и 14 тока. Входной резистор 11 предназначен для образования цепи, в которой замыкаются разностный ток преобразователей 3 и 4 напряжение - ток и компенсационный ток источников 13 и 14 тока. Второй и третий резисторы 19 и 20 отрицательной обратной связи преобразователя 12 ток - напряжение обеспечивают равенство потенциалов на инвертирующих входах первого и второго операционных усилителей 16 и 17. Первый и четвертый резисторы 18 и 21 отрицательной обратной связи определяют козффициент преобразования входного тока (тока, протекающего через входной резистор 11) в выходное напряжение преобразователя 12 ток - напряжение.

Теизопреобразоеатель работает следующим образом.

Источник 1 питания создает на измерительной диагонали тензомоста 2 разность падения напряжений, пропорциональную разбалансу тензомоста 2. Преобразователи 3 и 4 напряжение - ток преобразуют разность напряжений на измерительной диагонали теизомоста 2 в разность токов. Начальное напряжение на выходе тензопреобразователя определяется разностью токов, поступающих на нёинвертирующие входы первого и второго операционного усилителей 16 и 17 преобразователя 12 ток - напряжение, который представляет собой сумму разности токов, вырабатываемых первым и вторым преобразователем 3 и 4 напряжение - ток, а также первым и вторым источниками 13 и 14 тока;

Преобразование входного тока преобразователем 12 ток - напряжение в выходное напряжение осуществляется следующим образом.

Благодаря отрицательной обратной связи через второй и третий резисторы 19 и 20 потенциалы на неинвертирующих и инвертирующих входах первого и второго операционных усилителей,16 и 17 устанавливаются равными между собой. Так как операционные усилители входной ток не по

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения механических напряжений и ус*- корений с помощью тензометрических датчиков. Цель изобретения - повышение точности за счет увеличения помехозащищенности. Для этого преобразователь 12 ток - напряжение выполнен по симметричной схеме с дифференциальным выходом с использованием операционных усилителей 16 и 17 и резисторов 18 - 21 отрицательных обратных связей. Резисторы 18 и 19 отрицательной обратной связи устанавливают на неинвертирующих' входах операционных усилителей 16 и 17 равные потенциалы. Резисторы 20 и 21 отрицательной обратной связи определяют коэффициент преобразования входного тока в выходное напряжение преобразователя 12 ток - напряжение: 1 ил.4^ы о>& ел>&