Интегрирующий преобразователь разбаланса тензомоста в интервал времени

Интегрирующий преобразователь разбаланса тензомоста в интервал времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>860307

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.79 (21) 2808886/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 300881. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 300881 (51)М. Кл Э

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (З) У4К б81.325 (088.8) (54 ) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗБАЛАНСА

ТЕНЭОМОСТА В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к цифровой злектроиэмерительной технике и используется в системах автоматического контроля.

Известен интегрирующий преобразователь разбаланса тенэомоста в интервал времени, состоящий из модулятора, двух ключей, двух интеграторов, неинвертирующего усилителя, блока срав- 1О кения, двух ключей, генератора тактовых импульсов и блока управления.

Недостаток устройства — низкая точность преобразования.

Цель изобретения - повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в интегрирующий преобразователь раэбаланса тензомоста в интервал времени, содержащий два ключа модулятора, два интегратора, неинвертирующий усилитель, два ключа, блок сравнения, генератор тактовых импульсов и блок управления, причем входы ключей модулятора соединены с вершинами измерительной диагонали тензомоста, а выходы с первым входом первого интегратора, второй вход которого соединен с шиной напряжения смещения, а выход соединен со входом неинвертирующего усилителя, выход последнего через первый ключ З0 соединен со входом второго интегратора, второй вход которого соединен. с первой вершиной диагонали питания тензомоста, подключенной к шине питания, а выход соединен с его третьим входом через последовательно включенные блок сравнения и второй ключ, входы блока управления соединены с выходами блока сравнения и генератора тактовых импульсов, а выходы - с управляющими входами всех ключей, дополнительно введен дифференциальный усилитель, первый и второй входы которого соединены с вершинами измерительной диагонали тензомоста, а третий соединен с выходом первого ключа, а выход подключен ко второй вершине диагонали питания тенэомоста.

На фиг. 1 представлена функциональная схема интегрирующего преобразователя, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работы схемы.

Устройство содержит тенэомост 1, два ключа 2 и 3 модулятора, два интегратора 4 и 5, неинвертирующий усилитель б, два ключа 7 и 8, блок 9 сравнения, генератор 10 тактовых импульсов, блок 11 управления и дифференциальный усилитель 12, причем входы ключей 2 и 3 модулятора сое860307 динены с вершинами измерительной диагонали тензомоста 1, а выходы - с первым входом интегратора 4, второй вход которого соединен с шиной, а выход которого соединен со входом не

)инвертирующего усилителя 6, выход последнего через ключ 7 соединен со входом интегратора 5, второй выход которого соединен с вершиной диагонали питания тензомоста 1, подключенной к шине питания, а выход соединен с его третьим входом через последовательно включенные блок 9 сраннения, и ключ 8, входы блока 11 управления соединены с выходами блока 9 сравнения и генератора 10 тактовых импульсов, а ныходы — с управляющими входами ключей 2,3„7 и 8, инвертирующий вход дифференциального усилителя 12 через регистраторы R и R4 соединен с вершинами измерительной диагонали тензомоста 1, неинвертирующий вход через регистор В 2 соединен с выходом ключа 6 и через резистор R. эаземлен, а выход подключен ко второй вершине диагонали питания тензомоста 1.

Интегрирующий преобразователь работает следующим образом.

B момент времени t „на входы интегратора подается напряжение смещения — O(.. и напряжение разбаланса равное

EU, где E. — относительный разба- 3О ланс тензомоста, U - напряжение питания, Клк)ч 7 разомкнут. В момент времени (: напряжение на выходе интегратора достигает значения

О (ig — (p )(e zгде (С1 (R 5+ ).+ Rr)p) i

R „ — сопротивление замкнутого ключа модулятора;

R — сопротивление соединительг)P ных пронодов между тензомостом и преобразователем.

В момент времени t по сигналу блока 11 управления замыкается ключ

7, и с помощью дифференциального усилителя 12 на первом входе интегратора 4 устанавливается напряжение, ран- у(2 ное

UÂõ(ti) = Е 0П 9+ 1 где 0я- напряжение насыщения усилителя 6.

К моменту времени t напряжение на выходе интегратора 4 становится равным нулю. т.е.

0М4 (t a) - 04.4 (tq) -(Е 0,С этого момента времени на выходе усилителя 6 устанавливается напря- 65 жение обратной связи 0, значение которого равно (3)

В момент времени t4 размыкается ключ 7, переключается модулятор на ключах 2 и 3, и частный цикл преобразователя повторяется снова, изменяется лишь знак 8 . (tg-t9) + UP (t4-tn)

Осад) Т (R 1+A< ) й„+й, 2 R

Однонременно с этим сигнал с выхода ключа 7 поступает на вход интегратора 5, на второй вход которого постоянно подключено напряжение U питания тенэомоста.

B момент времени с(2 выходное напряжение интегратора 5 равно нулю (Ugшх4,4= О), и ключ 8 разомкнут. В момент времени t напряжение на вы4. ходе интегратора 4 равно

0я(t " trL) + Uo(; (t) - Э )

0 (,)

R С

0п (п-ta) (5) й9С1

При этом ключ 7 разомкнется и на вход преобразователя поступает лишь напряжение питания тензомоста 0п.

В момент времени напряжение на выходе интегратора 5 равно нулю

u q(e() — — — - О, Un(t -t4)

45 5 Кдс (s2 срабатывает блок 9 сравнения, и по его сигналу блок 11 управления замыкает ключ 8, удерживая интегратор 5 н нулевом состоянии до поступления следующего импульса с выхода ключа 7.

Выходной интервал времени Т равен

Г0с (t< tn()+ U (tr()- t )(R дт

U R

) Я

Т (7)

Ч

Преобразонав выражения (1-3) и подставив полученный результат Ь (7) с учетом Tora, что t 1 - t < = t 4- t = Т/4, 9. где Т вЂ” период модуляции, получаем т 6 (R1+ RL)RQ т +

Во втором частном цикле преобразования имеем (к1+ к 3 йэ т

0смкт RQ Т Т (9)

6:.Т 1 Т;

Информативной величиной является р аз иост ь и нт ерв алов вр еме ни а Т„и

860307

6Tg< т.е. функция преобразования имеет вид ьт = ьт -ьт = E — — — т. (10) (R +R )R

R R

Ввиду того, что на точность преобразования не влияют нестабильность параметров ключей модулятора и соеди» нительной линии между тензомостом и преобразователем, результирующая погрешность преобразования уменьшается.

Формула изобретения

Интегрирующий преобразователь разбаланса тенэомоста в интервал времени, содержащий два ключа модулятора, 1с два интегратора, неинвертирующий усилитель, два ключа, блок сравнения, генератор тактовых импульсов и блок управления, причем входы ключей модулятора соединены с вершинами измери- 20 тельной диагонали тензомоста, а выходы - с первым входом первого интегратора, второй вход которого соединен с шиной напряжения смещения, а выход соединен со входом неинверти- д рующего усилителя, выход последнего через первый ключ соединен со входом второго интегратора, второй вход которого соедин л с первой вершиной диагонали питания тензомоста, подключенной к шине питания, а выход соединен с его третьим входом через; последовательно включенные блок сравнения и второй ключ, входы блока управления соединены с выходами блока сравнения и генератора тактовых импульсов, а выходы — с управляющими входами всех ключей, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен дифференциальный усилитель, первый и второй входы которого соединены с вершинами измерительной диагонали тензомоста, а третий - с выходом первого ключа, а выход подключен ко второй вершине диагонали питания тенэомоста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2488446, кл.G 01 В 7/16, 1977.(прототип).

860307

Редактор И. Ковальчук

Заказ 7573/86 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7ф

Составитель A. Кузнецов

Техред M. Табакович Корректор Ю. Макаренко