Устройство для автоматическогоРЕгулиРОВАНия ТЕНзОМЕТРичЕСКОгО дАТчиКА Советский патент 1981 года по МПК G05B11/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА

1

-Изобретение относится к автоматике и измерительной технике.

Известны устройства автоматического рех улирования мостовой измерительной схемы, содержащие подключенный между выходом.и входом мостовой

-схемы усилитель 1 и 2.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического регулирования мостовой измерительной схемы, содержащее последовательно включенные между входом и выходом тензометрического датчика усилитель, первый масштабный элемент первый ключ и интегратор 3.

Известное устройство имеет недостаточно высокое быстродействие.

Цель изобретения- повышение быстродействия устройства.

Цель достигается тем, что устройство, содержит последовательносоединенные второй ключ и второй масшта бный элемент, а также третий Масштабный элемент, выход которого подключен ко входу интегратора, а вход соединен с выходом второго ключа. Выход первого масштабного элемента соединен со входом второго масштабного элемента, а вход - с входом второго ключа.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит объект 1 регулирования и цепь 2 глубокой отрицательной обратной связи.

Объект 1 регулирования содержит тензометрический датчик, составленный из тензорезисторов 3,4 и постоянных резисторов 5,6,7, соеди5Тенных

0 по мостовой схеме, и измерительный линейный усилитель 8 с выходными клеммами 9. Входы усилителя 8 подключены к вершинам измерительной диагонали тензомоста.

5

Цепь 2 обратной- связи содержит последовательно включенные усилитель 10 с большим коэффициентом по напряжению, первый масштабный элемент 11, первый ключ 12 и интегратор

0 (тетрод) 13 с элементами питания его защитного электрода. Масштабный элемент 11 зашунтирован последовательно соединенными вторым ключом 14 и вторым масштабным элементом 15

5 сопротивлением в несколько единиц или десятков килоом. Точка соединения второго ключа 14 и второго масштабного элемента 15 подключена к электроду интегратора 13 через треOтий масштабный элемент 16 и третий нормально разомкнутый ключ 17, переключаемый синфазно с ключом 12. Управляющий вход второго ключа 14 подключен к шине источника питания напряжением через четвертый нормально разомкнутый ключ 18. Вход четвертого ключа 18 соединен с выходом времязадающего блока 19. Между входом и выходом интегратора .13вклю чен пятый ключ 20, управляемый от времяэадающе5го блока 19, осуществляющего также управление ключами 12 и 17. Цепь 2 обратной .связи включе- на между выходом усилителя 8 и средней точкой плеча тензомоста. К точке соединения резисторов 6 и 7 подключен выход интегратора 13. .. Система работает следующим образо По команде времязадающего блока 19на небольшое время замыкается ключ 20 и происходит разряд интегратора 13. При этом ток Е выходной цепи интегратора 13 уменьшается до начального уровня,близкого к нулю (в. этом режиме установившееся значение выходного тока составляет несколько единиц или десятков микроампер) . При таком малом значения выходного тока интегратора тензомост объекта 1 регулирования ямеет разбаланс всегда одного знака независи мо от конкретных значений сопротивлений резисторов 3-7 тензомоста, ле жащих естественно в пределах- заданного заранее допуска из их сопротив ления, например,±5%. получение разбаланса всегда одного знака необходимой полярности достигается за сче выбора номинальных значений сопроти лений плеч тензомоста при проектировании и расчета схемы тензомоста. В данном случае резисторы 5-7 выбирают такими, чтобы в исходном режиме, работы системы, т.е. при нулевом выходном токе интегратора - тетрода 13, напряжение на выходе усилителя 10 имело отрицательную полярность. Начальный разбаланс тензомоста . при учете реального технологическог разброса Параметров тензорезисторов 3,4 составляет несколько процентов, что приводит к большому сигналу на входе усилителя 10 и, соответственно к ограничению его выходного напряжения на максимально возможном уровне, близком к напряжён,ию питани усилителя (например, несколько единиц или десятков вольт при использо вании в системе полупроводниковых усилителей). После размыкания ключа J20 по ком (де с времязадающего блока 19 замыкаются ключи 1-2 и 17 и кратковремен но замыкается ключ 18, в результате чего включается ключ 14, и остается в открытом состоянии после размыкания ключа 18. Для обеспечения открытого состояния тиристора после размыкания ключа 18 необходимо обеспечить протекание по ключу 14 тока, по величине превышающего паспортный ток выключения тиристора.Чтобы дортигнуть указанной величины тока в системе предусмотрены третий ключ 17 и третий масштабный блок 1, являющийся необходимой, нагрузкой для ключа 14. Поскольку малая скорость работы системы имеет место лишь для компенсации относительно небольшого разбаланса тензомоста из-за перерегулирования объекта, а компенсация основной доли начального разбаланса тензометрического устройства производится с высокой скоростью, то в общем достигается уменьшение времени регулирования объекта (т.е. установки нуля и тензоканала) в несколько десятков раз. По окончании рабочей стадии по компенсации разбаланса первый 12 и третий 17 ключи переходят в исходное разомкнутое состояние, а компенсирующий сигнал запоминается интегратоf ° 13 на длительное время. При этом измерительное тензометрическое устройство 1 (объект .регулирования) может воспринимать и передавать на выходные клеммы 9 физическую величину, воздействующую на тензорезисторы 3 и 4. Применение изобретения позволяет повысить быстродействие устройства, уменьшить время регулирования мостовой измерительной схемы. Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования тензометрического латчика, содержащее последовательно включенные межДу входом и выходом тензометрического датчика усилитель, первый масштабный элемент, первый i ключ и интегратор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит последовательно соединенные второй ключ ивторой масштабный элемент, а также третий масштабный элемент, вьаход которого подключен ко входу интегратора, а вход - к выходу второго ключа, выход первого масштабного элемента соединен со входом второго масштабного элемента, а вход - с входом второго ключа. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1- Дзюбин И.И. Тиристоры в электричеких схемах. Энергия, .106-107. 2.Иващенко Н.Н. Автоматическое егулирование. Теория и элементы ситем. Машгиз, 1958, с. 52. 3.Коган Б.Я. Электронные моделиующие устройства и их изменение для сследования систем автоматического егулирования. НМЛ, 1963, с. 56 прототип), .,. cJ J