Интегрирующий преобразователь разбаланса тензометрического моста в интервал времени

Интегрирующий преобразователь разбаланса тензометрического моста в интервал времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙ

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ (и) 676861

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.05.77 (21) 248844 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюлле (45) Дата опубликования описания (51) М. Кл.

G 01В 7(16

G 01R 19(26

Государственный комитет (53) УДК 621.317.31 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. А. Журин, В. В. Метальников, В. Д. Михотин, Е. А. Мокров, М. Е. Царькова и Э. К. Шахов (71) Заявитель (54) ИНТЕГРИРУЮЩИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗБАЛАНСА

ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОГО МОСТА В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к области электроизмерений.

Известен тензометрический преобразователь, содержащий блок памяти цифровых данных, усилитель с последовательным 5 съемом данных с тензодатчиков, аналогоцифровой преобразователь, операционное устройство, печатающее индикаторное устройство (1).

Недостаток этого преобразователя за- 10 ключается в его сложности.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является преобразователь, содержащий тензометрический мост, одна диагональ которого соединена с ис- 15 точником питания, а вторая — с информационными входами переключателя, управляющие входы которого связаны с двумя выходами блока управления, один вход которого соединен с генератором тактовых 20 импульсов, а второй вход — с выходом нуль-органа, входом подключенного к выходу интегратора, один вход которого соединен с источником питания тензометрического моста. 25

Данное устройство не обеспечивает достаточной точности.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в интегрирующий преобразователь, содер- 30

2 жащий тензометрический мост, одна диагональ которого соединена с источником питания, а вторая — с информационными входами переключателя, управляющие входы которого связаны с двумя выходами блока управления, один вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второй вход — с выходом нуль-органа, входом подключенного к выходу основного интегратора, один вход которого соединен с источником питания тензометрического моста, разделительный конденсатор, дополнительно введены интегратор, усилитель постоянного тока и два ключа. Входы управления ключей подключены к третьему и четвертому выходам блока управления, вход первого ключа — к выходу усилителя постоянного тока, вход которого подсоединен к выходу дополнительного интегратора. Выход первого ключа подключен к вторым входам упомянутых интеграторов. Первый вход дополнительного интегратора соединен через разделительный конденсатор с выходом переключателя, третий вход дополнительного интегратора — с первым входом основного интегратора, третий вход которого через второй ключ связан с выходом нуль-органа.

Структурная электрическая схема описываемого преобразователя приведена на чертеже.

U(t) =О.

20 где

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

У =-.&, Š— напряжение источника 1 питания тензомоста 2; в= — — относительное значение разAR 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 t> 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 интегратора отрицательной обратной связью он обращается в апериодическое звено первого порядка, в данном случае с постоянной времени, равной, где К5 — коэффициент

R20C1 в в усиления неинвертирующего усилителя 5, а

R20 и С в — величины резистора 20 и конденсатора 16. По окончании переходного процесса, длящегося весьма короткое вре 4о в мя (так как постоянная времени в весьма мала), в рассматриваемой замкнутой системе устанавливается напряжение обратной связи U<Ä, равное

E U в в где R и С вЂ” величины соответствующих резисторов и конденсаторов.

После момента 1 на вход интегратора 8 (через резистор 22) поступает лишь напряжение E. Поэтому на интервале от t4 и далее выходное напряжение интегратора 8 изменяется по закону

U(t) = U„(t ) — E(t — /,).

R„C„

В момент 4 оно достигает нулевого значения, т. е.

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 4 и до момента 4 интегратор 8 поддерживается в исходном (нулевом) состоянии.

Процессы при отрицательном напряжении U 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 — c 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 повышения 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 выход 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 № 46 — 2624, кл. 106С

31, 1971.

2. Патент ФРГ № 2214602, кл. G OIR

19/26, опублик. 1972. 676861

Редактор Е. Караулова

Заказ 1534/6 Изд. № 428 Тираж 866 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Егорова

Техред А. Камышникова

Корректор А. Степанова