(54) СПОСОБ ТБРМОКРМПЕНСАЦИИ ТЕНЗОМОСТОВ
1
Изобретение относится к измери- тельной технике, а именно к способам термоког.тенсации тензомостов.
Известен способ термокомпенсации тензомостов, заключающийся в том, что присоединение тенэорезисторов осуществляют проводниками из различных материалов, образующих с материалом тензорезисторов термопары, а в мостовую схему вводят импульсный источник питания, периодически отключающий питание, измеряют выходной сигнал с мостовой схемы при включенном и отключенном источнике питания, определяют их разность , которую и используют в качестве выходного сигнала с термокомпенсированнЪго тензоМоста fi.
Недостатками данного способа является сложность аппаратурной реализации, связанная с необходимостью использования проводников из специально подобранных материалов и синхронизатора, а также низкая точность, связанная с влиянием переходных процессов при включении и выключении источника питания на результат измерений.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является способ термокомпенсации тензомостов, заключающийся в том, что измеряют сопротивления тензорезисторов в рабочем диапазоне температур, по ука:занным величинам определяют значения I сопротивлений термостабильных компенсационных резисторов и подключают их последовательно и параллельно тен10зорезисторам. Сопротивления компенсационных резисторов определяют .пу.тем вычисления температурных коэффициентов сопротивления с последующим определением сопротивлений из
15 системы управлений, нулевого баланса
мостовой--, схемы 12.Недостатком данного способа является сравнительно низкая точность, 20 связанная с неучетом изменения сопротивления тензорезисторов при их са«моразогреве протекающим током.
Цель изобретения - повышение точности термокомпенсации тензомоста. 25 Указанная цель достигается тем, что при заданном напряжении питания тензомоста предварительно измеряют падения напряжения на тензорезис.торах и измеряют сопротивления каждого тензорезистора при данном падеНИИ напряжения на этом тенэорезисторе.
Способ термокомпенсации тенэомоста осуществляется следующим образом.
Интегральные кремниевые преобразователи давления с квадратной мембраной толщиной 10 мкм и размерами 1x1 мм с диффузионными тензорезисторами р-типа с сопротивлениями 150-200 Ом собирают в мостовую тензорезисторную схему. Для измерения сопротивлений тензорезисторов используется универсальный потенциометрический измерительный прибор УНИП-бО М. Измерения осуществляются в рабочем диапазоне Teriператур, например, при двух значениях температуры окружающей среды (20 и ), при подключении мостовой тензорезисторной схемы к источнику постоянного напряжения (2, 3 и 5В). Для измерения номинальных значений компенсационных тензорезисторов по.стандартной методике используют внутренний источник питания прибора УНИП-бО М. Исследованиям подвергается двадцать образцов преобразователей давления. Задают напряжение питания мостовой тензорезисторной схемы и измеряют падения напряжения на тензорезисторах, а затем с помощью прибора УНИП-бО М измеряют сопротивления тензорезисторов при измеренных на каждом из тензорезисторов падениях напряжения, соответственно. Полученные значения сопротивлений подставляют в уравнения нулевого баланса мостовой схемы, из которых вычисляют значения сопротивлений компенсационных резис торов. После этого.компенсационные резисторы с указанными значениями подключают последовательно и параллельно в тензорезисторную мостовую схему, после чего определяют максимальную величину тегтературного
дрейфа нуля в процентах от выходного сигнала на границе линейного диапазона преобразования и максимальную величину абсолютного значения напряжения начального разбаланса.
Применение изобретения позволяет повысить точность измерений за счет снижения температурного дрейфа нуля и напряжения начального разбаланса при включении в мостовую тензопетрическую схему компенсационных резисторов, значения которых определены на основании измерения сопротивлений тензорёзисторов при рабочих падениях напряжения на них.
Формула изобретения
Способ термокомпенсации тензомостов, заключающийся в том, что измеряют сопротивления тензорёзисторов в рабочем диапазоне температур, по указанным величинам определяют значения сопротивлений термостабильных компенсационных резисторов и подключают их последовательно и параллельно тензорезисторам, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, при заданном напряжении питания тензомоста пред- , варительно измеряют падения напряжения на тензорезисторах и измеряют сопротивления каждого тензорезистора при данном падении напряжения .на этом тензорезисторе.
5 Источники информации,
принятые во внимание при экспертизе
0 2. Сгибов А.П., Трухачев B.C.
Температурная компенсация ухода нуля мостового тензопреобразователя. Приборы и системы управления, 197.5, № 11, с, 24-26 (прототип).
