Тензометрический усилитель Советский патент 1982 года по МПК G01B7/16 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для усиления сигналов от мостов, образованных резисторами, индуктивностями или емкостями, предназначенными для электрических измерений неэлектрических величин.

Известен тензометрический усилитель, содержащий генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен к одной диагонали моста, к другой диагонали подключен усилитель переменного тока. Выход усилителя подключен к фазочувствительному детектору, выход которого подключен к регистрирующему прибору, причем управляющий вход фазочувствительного детектора подключен к выходу генератора .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тензометрический усилитель, содержащий генератор синусоидальных колебаНИИ, выход которого подключен к одной диагонали моста, другая диагональ которого подключена к дифференциальному усилителю, и последовательно соединенные фазочувствительный детектор и регистрирукяций прибор, причем управляющий вход фазочувствительного детектора подключен к выходу генератора f2.

Недостатком известных тензометлорических усилителей является низкая точность измерений вследствие влияния реактивных составляющих (для мостов из резисторов) или активных сос5 тавляющих (для мостов из индуктивностей),

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем,

20 i что в тензометрический усилитель, содержащий генератор синусоидальных колебаний, выход которого-подключен .к одной диагонали моста, другая диагональ которого подключена к дифференциальному усилителю, и последовательно соединенные фазочувствительный детектор и регистрирующий прибор причем управляющий вход фазочувствительного детектора подключен к выход генератора, дополнительно введены два управляемых усилителя, две схемы выделения.управляющего сигнала, фазо сдвигающий усилитель и последователь но соединенные фазочувствительный де тектор и регистрирующий прибор, причем вход и вь1ход каждого управляемог усилителя подключены соответственно к выходу дифференциального усилителя и входам фазочувствительных детекторов, а управляющие входы управляемых усилителей подключены к выходам схем выделения управляющего сигнала, вход одной из которых подключен к выходу генератора непосредственно, а вход другой - через фазосдвигающий усилитель, причем управляющий вход дополн тельного фазочувствительного детектора подключен к выходу фазосдвигающего усилителя. На чертеже представлена блок-схем тензометрического усилителя. Тензометрический усилитель содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, выход которого подключен к одной из диагоналей моста 2, другая диагональ которого подключена к дифференциальному усилителю 3, выход ко торого подключен к последовательно соединенным первому управляемому усилителю k, фазочуствиительному детектору 5 и регистрирующему прибору 6. К выходу генератора 1 подключены входы фазосдвигающего усилителя 7 и первой схемы 8 выделения управляющего сигнала, а вход второй схемы 9 выделения управляющего сигнала под ключен к выходу фазосдвигающего усилителя 7- К выходу дифференциального усилителя 3 подключены последователь но соединенные второй управляемый усилитель 10, фазочувствительный детектор 11 и регистрирующий прибор 12 Управляющие входы усилителей и 10 подключены к выходам схем 8 и 9 выделения управляющего сигнала, а управляющие входы фазочувствительных детекторов 5 и 11 - к выходу генератора 1 и выходу фазосдвигающего усилителя 7. Тензометрический усилитель работа ет следующим образом. 9 34 Выходное напряжение моста 2 усиливается дифференциальным усилителем 3 который подавляет синфазные помехи. Выходной сигнал усилителя 3 усиливается управляемым усилителем , который усиливает поступающий на его вход сигнал в промежуток времени ЛТ, который меньше 1/2 периода колебаний Т синусоидального сигнала генератора 1. Тем самым обеспечивается максимальное усиление в период времени, когда амплитуда активной составляющей выходного напряжения дифференциального усилителя близка к максимальной, а амплитуя.а реактивной составляющей близка к нулю. В этом случае значительно уменьшается влияние реактивных составляющих на измерение активных составляющих, возникающих вследствие, расбаланса сопротивлений моста. Управление усилителем 4 осуществляется первой схемой 8 выделения управляющего сигнала, на выходе которой формируются импульсы только в промежутки времени ДТ. Схема выделения управляющего сигнала может быть выполнена в виде последовательно соединенных двухполупериодного выпрямителя и стабилитронного ограничителя. Управляемый же усилитель может быть выполнен в виде последовательно соединенных управляемого делителя напряжения и согласующего усилителя. Управляемый усилитель 10 осуществляет усиление сигнала также в промежутки времени дТ, но который сдвинут относите.пьнп сигнала, усиливаемого управляемым усилителем l, на 90. Это достигается тем, что схема 9 выделения управляющего сигнала подключена к выходу генератора 1 через фазосдвигающий усилитель J. Таким образом, регистрирующим прибором 12 фиксируется сигнал, пропорциональный реактивной составляющей выходного сигнала усилителя 3Эта информация может . использоваться для правильной настройки моста 2 по реактивной составляющей, или же в качестве второго сигнала, пропорционального расбалансу реактивных составляющих в случаях, когда каждое плечо моста 2 одновременно включает в себя и резистор и реактивный эле мент (например, индуктивность), каждый из которых осуществляет преобразование разных неэлектрических величин (например, индуктивность

осуществляет преобразование перемещения 8 электрический сигнал, а резистор - температуру),

Регистрирующие приборы 6 и 12 должны иметь в своем составе фильтры, обеспечивающие выделение постоянной составляющей из сигналов с несущей частотой синусоидального генератора 1.

Использование изобретения позволяет не только повысить точность измерений по сравнению с известными усилителями, но и значительно рас ширить функциональные возможности за счет обеспечения работы с комбинированными мостами.

Формула изобретения

Тензометрический усилитель, со-, держащи-й генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен к одной диагонали моста, другая диагональ которого подключена к дифференциальному усилителю, и последовательно соединенные фазочувствительный детектор и регистрирующий прибор, причем управляющий вход фазочувствительного детектора подключен к выходу генератора, отличающийся тем, мто, с целью повышения точности измерений, в него введены два управляемых усилителя, две схемы выделения управляющего сигнала, фазосдвигающий усилитель и последовательно соединенные фазочувствительный детектор и регистрирующий- прибор, причем вход и выход каждого управляемого усилителя

подключены соответственно к выходу дифференциального усилителя и входам фазочувствительных детекторов, а управляющие входы управляемых усилителей подключены к выходам

схем выделения управляющего сигнала, вход,одной из которых подключен j выходу генератора непосредственно, а вход другой - через фазосдвигающий усилитель, причем управляющий

вход дополнительного фазочувствительного детектора подключен к I выходу фазосдвигающего усилитет ля.

Источники информации,

принятые во внимание при эксперти;

1. Патент Франции № 236113, кл. G 01 R 17/10,„С 01 R 27/1, 1978. 2. Патент Великобритании № 1 89760 кл. G 01 R 27/22, 1977.