Устройство для преобразования физичес-КиХ пАРАМЕТРОВ B элЕКТРичЕСКий СигНАл Советский патент 1981 года по МПК G01R17/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств для преобраэовання физнческих параметров в токовый выходной сигнал.

Известно устройство для преобразования физических параметров в элетрический сигнал, содержащее мосто,вую схему тензорезнсторов, источник питания, дифференциальный усилитель постоянного тока, дифференциальный сумматор и резисторы D.1

Недостатком этого устройства является низкая точность преобразования.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее мостовую схему из тензорезнсторов, Bxojv которой соединены с клеммами источника пита;ния, а выходы - с входами усилителя постоянного тока, выход которого через резистор обратной связи соединен соответственно с его инвартирукщим входом и первым выводом резистора, дополнительный усилитель по тоянного тока и полевой транзистор 2 .

Недостатком устройства является зависимость точности термостабилизации от параметров источника питания, что снижает обчую точность преобразования.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Для достижения этой цели известное устройство для преобразования физических параметров в электрнческий сигнал, содержащее мостовую

0 схему из тензорезисторов, входы которой соединены с клеммами источника питания, а выходы - с входами усилнтеля постоянного тока, выход которого через резнстор обратsной связи соединен соответственно с его инвертирующим входом и с первым выводом резистора, дополнительный усилитель постоянного тока и

0 полевой транзистор, снабжено температурозависимым резистором, регулировочньв резистором, дополнительным полевым транзистором и делителем, состоящим из трех последовательно соединенных резисторов, вы5воды которого соединены со входами мостовой схемы из тензорезисторов, средний вывод одного из резисторов делителя через регулировочный реп зистор соединен соответственно с

инвертирующим входом дополнительного усилителя постоянного тока, истоком полевого транзистора и одним из выводов температурозависимого резистора, другой выход которого соединен со втopы 1 выводом резистора, выход дополнительного усилителя постоянного тока соединен с затвором полевого транзистора, сток которого соединен с выходом устройства, при этом выводы одного из резисторов делителя соединены соответственно с истоком, затвором и стоком дополнительного полевого транзистора, а неинвертирующий вход усилителя постоянного тока соединен с неинвертирующим входом дополнительного усилителя постоянного тока.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит мостовую схему 1 из тензорезисторов 2-5, резисто б обратной связи, усилитель 7 постоянного тока, резистор 8, температурозависимый резистор 9, полевой транзистор 10, дополнительный усилитель 11 постоянного тока, делитель из резисторов 12, 13 и 14, регулировочный резистор 15. дополнительный полевой транзистор 16, клеммы 17 и 18 источника питания и выходную клемму 19.

Устройство работает следующим образом.

Мостовая схема 1, состоящая из четырех тензорезисторов 2-5, воспринимает физические параметры. Выходной сигнал мостовой схемы усиливается усилителем 7 постоянного тока и стабилизируется с помощью отрицательной обратной связи через резисто 6, и через последовательно соединенные резистор 8 и температурозависимый резистор 9 подается в точку суммирования дополнительного усилителя 11 постоянного тока с обратной связью по току от полевого транзистора 10, включенного на его выходе.

Вход мостовой схемы 1 соединен с,делителем на резисторах 12, 13 и 14, средняя точка одного из них, например резистора 13, соединяется через регулировочный резистор 15 с суммирующим входом дополнительного усилителя 11 постоянного тока, при этом дополнительный полевой трАэистор 16, включенный параллельно резистору 13, воспринимает температуру окружоиощей среды и изменяет величину температурной коррекции начального разбаланса как мостовой схемы, так и всей схеюл устройства, выполненной на усилителях 7 и 11 постоянного тока.

ПРИ изменении температуры окружаю1цей среды изменяется выходной сигнал устройства из-за технологического разброса температурных коэффициентов тензорезисторов 2-5 мостовой схемы 1, усилителей 7 и 11 постоянного тока.

Коррекция выходного сигнала производится по чувствительности температурозависимым резистором 9, при изменении величины которого изменяется и величина выходного тока устройства, поступающего в точку суммирования дополнительного усилителя 11 постоянного тока.

Изменение начального разбаланса от температуры соответствует изменению выходного сигнала устройства при отсутствии воздействия физического параметра. При этом выходной сигнал усилителя 7 постоянного тока в точке суммирования корректируется сигналом с выхода делителя на резистора. 12, 13 и 14 и дополнительном полевом транзисторе 16.

При начальном положении средней точки резистора 13 в центре и 1 авенстве резисторов 12 и 14 и з мене ниявыхо oгo сигнала от температуры делителя на резисторах 12, 13 и 14 не происходит. Смещение средней точки резистора 13 вызывает появление сигнала компенсации начального -разбаланса, влияние которого определяется резистором 15.

Формула изобретения

Устройство для преобразования физических параметров в электрический сигнал, содержащее мостовую схему из тензорезисторов, входы которой соединены с кле1Ф1ами источника питания, а выходы - с входами усилителя постоянного тока, выход которого через резистор обратной связи соединен соответственно с его инвертирующим входом и с первым выводом резистора, дополнительный усилитель постоянного тока и полевой транзистор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преобразования, оно снабжено температурозависимым резистором, регулировочным резистором, дополнительным полевым транзистором и делителем, состоящим из трех последовательно соединенных резисторов, выводы которого соединены со входами мостовой схемы из тензорезисторов, средний вывод одного из резисторов делителя через регулировочный резистор соединен соответственно с инвертирующим входом дополнительного усилителя постоянного тока, истоком полевого транзистора и одним из выводов температурозависимого резистора, другой вывод которого соединен со вторым выводом резистора, выход допол- нительного усилителя постоянного тока соединен с затвором полевого транзистора, сток которого соединен с

выходом устройства, при этом выводы одного из резисторов делителя соединены соответственно с истоком, затвором и стоком дополнительного полевого транзистора, а неинвертирукадий вход усилителя постоянного тока сое динен с неинвентирующим входом дополнительного усилителя постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание .ри экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР W 416584, кл. G-01 R 23/18, 1974.