Устройство для измерения при-ращений сопротивления

Устройство для измерения при-ращений сопротивления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ы АВТОРСЫОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Соеоэ Советскня

Соцналнстнчесмнк

Республнк (ii) 808948 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 230479 (21) 2756492/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 280281. Бюллетень № 8 (51)М. Кл.

G 01 R 17/10

Государственный коомнтет

СССР но Аелам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621. 317. .733(088,8) Дата опубликования описания 280281 (72) Автор изобретения

О.В.Галкин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИРАЩЕНИЙ

СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения приращений сопротивления различных резистивных датчиков, например тензорезисторов.

Известно устройство для измерения приращений сопротивления, в котором применяется мсстовая цепь, питаемая импульсами напряжения (1).

Однако для устройства характерно сильное влияние емкостной составляющей кабеля на точность измерения и быстродействие. При изменении параметров кабеля, например, за счет длины, изменяется длительность перехс рного процесса . Это приводит к тому, что выходное напряжение мостовой установки, зависящее от измеряемого приращения и напряжения переходного процесса, изменяется, создавая пог решность измерения, для уменьшения которой выходное напряжение усилителя фиксируют на емкости синхродетектора через время, значительно большее длительности переходного процесса что снижает быстродействие измерения (2).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, состоящее из генератора импульсов, один выход которого связан с мостовой цепью, в которую включен измеряемый резистор. Усиленный сигнал разбаланса поступает на два синхродетектора, где фиксируется в различные моменты времени под действием импульсов с выходов генератора импульсов (3) °

Однако из-эа фиксации в синхродетекторах импульсов разной полярности выходное напряжение в устройстве формируется как разность выходных напряжений детекторов и поэтому также подвержено влиянию изменений емкости кабеля. При увеличении его емкости напряжения, соответствующие моментам фиксации напряжений импульса и паузы, изменяются, так как изменяются значения напряжений переходных процессов в эти моменты, что вызывает погрешность измерения. Для уменьшения этого влияния фиксируют напряжения после окончания переходных процессов, что резко снижает быстродействие измерения °

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия измерения.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для измерения лрира808948 щений сопротивления, содержащее генератор импульсов, первый выход которого соединен с диагональю питания мостовой измерительной цепи, в одно иэ плеч которой включен измерительный резистор, усилитель разбаланса,, включенный в измериТельную диагональ мостовой измерительной цепи, два ключа синхродетекторов, через котооые конденсаторы синхродетекторов соединены с выходом усилителя разбаланса, причем вход управления первого ключа первого синхродетектора соединен со вторым выходом генератора импульсов, снабжено блоком сравнения и генератором линейно-изменяющегося напряжения, вход которого 15 соединен с первым выходом генерато.— ра импульсов, а выход — с одним из входов блока сравнения, другой вход блока сравнения соединен с выходом первого ключа первого синхродетекто- 2О ра, причем выход блока сравнения соединен с управляющим входом второго ключа второго синхродетектора °

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма, Предлагаемое устройство состоит иэ генератора 1 импульсов, мостовой цепи 2 с измеряемым резистором 3, усилителя 4 раэбаланса, генератора

5 линейно-изменяющегося напряжения, ЗО первого ключа б и второго ключа 7 синхродетектора, конденсаторов 8 и

9 синхродетекторов ы блока сравнения

10, 35

Генератор 1 импульсов подключен

У первым выходом к мостовой цепи 2, состоящей из активных сопротивлений, одно из которых является измеряемым и подключено к мостовой цепи кабелем, например резистор 3. Усилитель 4 40 раэбаланса включен в диагональ мостовой цепи 2 своим входом, причем его выход через ключи б и 7 синхродетекто- ров соединен с конденсаторами 8 и 9 синхродетекторов.Генератор 5 линейно- Я изменяющегося напряжения своим входом подключен к первому выходу генератора 1, а своим выходом — к одному иэ входов блока 10 сравнения, другой вход которого соединен с вы- щ ходом первого ключа 6 синхродетекто» ра, а выход связан с управляющим входом второго ключа 7. Управляющий вхс ц,первого ключа б синхродетектора соединен со вторым выходом генератора 1 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Генератор l импульсов формирует прямоугольные импульсы, которые питают мостовую цепь 2, Йапряжение раз- Фб баланса, усилиненное усилителем 4, имеет вид (фиг. 2, кривая 1). В момент „ кратковременно открывается ключ б и заряжает конденсатор 8 до напряжения U, соответствующего нап- 65 ряжению переходного процесса в момент времени t . Это напряжение сравнива-, ется с напряжением от генератора 5 линейно-изменяющегося напряжения и в момент их равенства происходит срабатывание блока 10 сравнения.

Под действием импульса с выхода этого блока происходит кратковременное открывание ключа 7 и на конденсаторе

9 запоминается выходное напряжение усилителя в момент времени t,,по величине которого судят об измеряемом приращении резистора 3. При изменении емкости кабеля, например при ее увеличении, переходной процесс происходит с большой постоянной времени (фиг. 2, кривая 2). При этом на конденсаторе 8 синхродетектора в момент 1„ фиксируется напряжение большее U„, поэтому момент равенства напряжений на этом конденсаторе и от генератора 5 линейно-изменяющегося напряжения смещается в точку t>, что приводит к установлению напряжения на конденсаторе 9, по величине соответствующему прежней емкости. кабеля.

Таким образом, отслеживая в момент времени t который следует сразу после начала импульса питания, значения напряжения переходного процесса íà его линейном участке и изменяя в соответствии с ним момент времени фиксации выходного напряжения импульса разбаланса повышают точность измерения предлагаемого устройства по сравнению с известными, где открывание ключа синхродетектора происходит через неизменный интервал времени после начала импульса питания мостовой цепи, Устройство работает в те моменты времени, когда напряжение переходного процесса отлично от нуля, что позволяет уменьшить длительность импульса питания и период их следования и, следовательно, увеличить быстродействие измерения. формула изобретения

Устройство для измерения приращений сопротивления, содержащее генератор импульсов, первый выход которого соединен с диагональю питания мостовой измерительной цепи, в одно иэ плеч которой включен иэмерител,ьный резистор, усилитель разбаланса, включенный в измерительную диагональ мостовой измерительной цепи, два ключа синхродетекторов, через которые конденсаторы синхродетекторов соединены с выходом усилителя разбаланса, причем вход управления первого ключа первого синхродетектора со-. елннен со вторым выходом генератора импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точностц и быстродействия измерения, устройс 808948

Юие. 1

Ug

U) Ф4

9 è. р

Составитель И.Бахтина

Редактор Т. Мермелштайн Техред А. Бабинец Корректор М»Демчик

Заказ 403/47 Тирам 743

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, %-35, Раумская наб,, д. 4/5

Подписное

Филиал ППП . Патент, г. Умгород, ул. Проектная, 4 во снабжено блоком сравнения н генератором линейно-изменяющегося напряжения, вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, а выход — с одним из входов блока сравнения, другой вход блока сравнения соединен с выходом первого ключа первого сннхродетектора, причем выход блока сравнения соединен с управляющим входом второго ключа второго син- хродетектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хорн 0» .Тензометрические мосты.

M., Госэнергоиздат., 1963.

2, Авторское свидетельство СССР

У 634127, кл. G 01 L 3/10, 1977.