Интегрирующий преобразователь разбаланса тензометрического моста в интервал времени Советский патент 1979 года по МПК G01B7/16 G01R19/26 

Преобразователь содержит источник 1 питания, тензометрический мост 2, переключатель 3, интегратор 4, неинвертирующий усилитель 5 постоянного тока, ключи 6, 7 интегратор 8, нуль-орган 9, блок 10 управления, генератор 11 тактовых импульсов, разделительный конденсатор 12. Выходной сигнал снимается с выхода 13. Интеграторы 4, 8 состоят из усилителей 14, 15 постоянного тока, конденсаторов 16, 17 и резисторов 18-23. Принцип работы преобразователя заключается в следующем. Работу преобразователя поясним, начиная с момента времени, когда с выхода переключателя 3 на вход интегратора 4 поступает напряжение положительной полярности амплитудой и,-.Ее, гдеЕ - напряжение источника 1 питания тензомоста 2; Д/ s относительное значение раз баланса тензомоста. В этот же момент времени по сигналу с блока 10 управления замыкается ключ 6, и выходное напряжение отрицательной полярности усилителя 5 поступает на входы интеграторов 4 и 8 соответственно через резисторы 20 и 21. В некоторый момент tz усилитель 5 выходит из насыщения и начинает действовать отрицательная обратная связь через ключ 6 и резистор 20, охватывающая последовательно выключенные интегратор 4, усилитель 5 и ключ 6. Как известно из теории авторегулирования, при охвате интег ратора отрицательной обратной связью он обращается в апериодическое звено первого порядка, в данном случае с постоянной времени, равной ° , где Кь - коэффициент усиления неинвертирующего усилителя 5, а RZU и Cie - величины резистора 20 и конденсатора 16. По окончании переходного процесса, длящегося весьма короткое время (так как постоянная времени ° ° весьма мала), в рассматриваемой замкнутой системе устанавливается напряжение обратной связи f/oc, равное /г -5 п Ьос -.., Хао .., 201 где И С - величины соответствующих резисторов и конденсаторов. После момента t, на вход интегратора 8 (через резистор 22) поступает лищь напряжение Е. Поэтому на интервале от t и далее выходное напряжение интегратора 8 изменяется по закону -E(t:-t, ((д В момент /5 оно достигает нулевого значения, т. е. t/(. в результате полярность напряжения на выходе неинвертирующего усилителя - нуль-органа 9 изменяется. По соответствующему фронту его выходного сигнала блок 10 управления замыкает ключ 7. В результате последовательно соединенные интегратор 8, нуль-орган 9 и ключ 7 оказываются охваченными через резистор 23 отрицательной обратной связью, благодаря чему начиная с момента U и до момента е интегратор 8 поддерживается в исходном (нулевом) состоянии. Процессы при отрицательном напряжении /I полностью аналогичны описанным. Формула изобретения Интегрирующий преобразователь разбаланса тензометрического моста в интервал времени, содержащий тензометрический мост, одна диагональ которого соединена с источником питания, а вторая - с информационными входами переключателя, управляющие входы которого соединены с двумя выходами блока управления, один вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второй вход блока управления соединен с выходом нуль-органа, вход которого подключен к выходу основного интегратора, один вход которого соединен с источником питания тензометрического моста, разделительный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, в него дополнительно введены интегратор, усилитель постоянного тока и два ключа, входы управления которых подключены к третьему и четвертому выходам блока управления, вход первого ключа соединен с выходом усилителя постоянного тока, вход которого подключен к выходу дополнительного интегратора, а вьщод первого ключа подключен к вторым входам упомянутых интеграторов, причем первый вход дополнительного интегратора соединен через разделительный конденсатор с выходом переключателя, третий вход дополнительного интегратора соединен с первым входом основного интегратора, третий вход которого через второй ключ соединен с выходом нуль-органа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка Японии JMb 46-2624, кл. 106С 31, 1971. 2.Патент ФРГ № 2214602, кл. G 01R 19/26, опублик. 1972.