Устройство для измерения показаний тензорезисторов и термометров сопротивления Советский патент 1974 года по МПК G01R27/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАНИЙ ТЕНЗОРЕЗИСТОРОВ И ТЕРМОМЕТРОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ допустимо при применении в образцовом магазине проводимостей мостовой схемы. Целью изобретения являются повышен точности измерения, быстродействия, улучшение помехоустойчивости, исключе- ние влияния аварийных ситуаций в цепях первичного преобразователя, исключение влияния паразитных емкостных токов управления ключевых элементов образцового магазина проводимостей на процесс измер ния, а также повышение надежности работы устройства при упрощении процесса его налаживания в условиях серийного произ- водства. Эта цель достигается использова |нием в устройстве для измерения показаний тензорезисторов и термометров сопротивления ключевых элементов в ветвях образцового магазина проводимостей, выполненных в виде трех полевых транзисто ров, операционного усилителя и регулирую щего потенциометра, причем исток первого и сток третьего полевых транзисторов соединены с образцовым сопротивлением ветви образцового магазина проводимостей а исток второго полевого транзистора coiедипен со стоком первого и одновременно с выходом операционного усилителя,, один вход которого соединен с истоком третьего полевого транзистора, а второй вход |операцнонного усилителя через резистор соединен со средней точкой регулирующего потенциометра, выводы которого непосредственно соединены с дополнительной вторичной обмоткой выходного трансформа тора, средняя точка которой соединена со стоком второго полевого транзистора и шиной земля. На чертеже представлена принципиальная схема устройства для измерения показаний тензорезисторов и термометров сопротивлений. Устройство содержит генератор разнополярных импульсов 1, выходной трансформатор 2, измерительный 3 и компенсационный 4 мосты, дифференциальный трансформатор 5, нуль-орган 6, устройство поразрядного. уравновешивания 7, образцовый магазин проводимостей 8 и устройство синхронизации 9. Устройство работает следующим образом. При язменетт величины измеряемого сопротивления наступает разбаланс измерительного моста 3, питаемого разнопо- лярными импульсами напр5йкетгя от выход; ного трансформатора 2 генератора разнополярных импульсов, 1, и сигнал разбаланса с измерительной диагонали измерительного моста 3 подается на одну из первичных обмоток дифференциального j трансформатора 5. Одновременно на вторую первичную обмотку трансформатора 5 по- дается сигнал с измерительной диагонали компенсационного моста 4. Для исключе ; ния влияния аварийных ситуаций в цепях датчика (короткое замыкание, пробой на шину земля и т. д.) при процессе измерения сопротивления других датчиков, а также для исключения влияния паразитных емкостных токов управления, в ключевых . элементах образцового магазина проводимостей 8 асимметричные вершины диагоналей питания измерительного 3 и компенсационного 4 мостов соединены с шиной земля. Г азностный сигнал с выходной обмотки дифференциального трансформатора 5 поступает на вход нуль-органа 6. После усиления первым каскадом нуль-органов сигнал преобразуется в устройстве аналоговой коррекции, позволяющем отделить сигнал от адитивной помехи, просуммированной с нимво входных цепях. Для улучшения динамических характеристик нуль-органа, определяющихся в основном временем восстановления емкости дифференцируюихей цепочки устройства аналоговой коррекции, введен третий разрядный ключ, обеспечивающий восстановление заряда емкости до потенциала выходной клем- мы первого каскада усиления нуль-органа. Начиная с некоторого уровня сигнала, определяемого порогом срабатывания нуль- Ьргана, происходит запуск устройства поразрядного уравновеи1ивания 7, с которого в определенной последовательности поступают управляющие импульсы и ключевые элементы образцового магазина проводимо- стей 8. Управляюишй импульс, поступающий из устройства поразрядного уравновешивания 7, открывает на время импульса полевые транзисторы Т1, Т2 и ТЗ. Две половины дополнительной вторичной обмотки трансформатора 1. с заземленной средней точкой образуют с потенциометром R1 мостовую схему, амплитуда и фаза выходного сигнала которой зависят от положения движка потенциометра Р1. Через дополнительный резистор этот сигнал подается на один из входов операционного усилителя,на выходе которого устанавливается п6те;наиал, нёо&-, xoдимтJIЙ для появления встречных токов через транзисторы Т1 и Т 2, между которыми происходит перераспределение токов, в результате которого эффективное сопротивленгие ключевого элемента с помощью потенциометра и операционного усилителя можно изменять в широких пределах, чтобы смещать его в положительную или

отридательную область.

При последовательной работе всех ветвей образцового магазина проводимостей 8 одно из плеч моста 4 шунтируется таким набором проводимостей ветвей, при котором сигнал разбаланса моста .3 с точностью до порогового значения нуль-органа 6 становится равным сигналу разбаланса моста 4; на этом цикл измерений заканчиг вается.

Предмет изобретени

f

Устройство для измерения показаний I тензорезисторов и термометров сопрютив- ления, содержащее генератор разнополярных импульсов с выходным трансформатором, компенсационный и измерительный мосты, диагонали питания которых соединены со вторичными o6MOTKaNffl выходного трансформатора, а измерительные диагонали - с первичными обмотками дифференциального трансформатора, нуль-орган, образцовый магазин проводимостей, устройство синхронизации и устройство поразрядного уравновешивания, своим выходом соедиI ненного с одним из входов образцового магазина проводимостей, выход которого шунтирует один из резисторов компенсационного моста, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, каждая ветвь образцового магазина проводимостей выполнена в виде трех полевых транзисторов, операционного усилителя и регулирующего потенциометра, причем исток первого и сток третьего полевых транзисторов соединены с образцовым сопротивлением ветви образцового магазина проводимосте а исток второго соединен со стоком перIвого полевого транзистора и одновременно с выходом операционного усилителя,, один вход которого соединен с истоком ; третьего полевого транзистора, а второй вход операционного усилителя через резистор соединен со средней точкой регулирующего потенциометра, выводы которого непосредственно соединены с дополнительной вторичной обмоткой выходного трансформатора, средняя точка которой соединена со стоком второго полевого транзистора и шиной земля.