CN1166920C - 一种弹簧敏感元件的转换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种弹簧敏感元件的转换方法。它能将被测物理量的变化转换成与其相应变化的电压。使弹簧在检测仪器仪表技术方面的应用更为广泛。用这种方法制造的弹簧测量仪器仪表，结构简单、可靠性高、实用性强、对电源无特殊要求、便于集成和数字化。广泛应用于称重、位移、振动、加速度、力等测量仪器仪表的制造。
Description
本发明属检测仪器仪表技术，具体说它涉及一种弹簧敏感元件的转换方法。
检测仪器仪表技术中的敏感元件，把它所感受到的被测物理量的变化转换为电压、电流、频率等电信号后才能适于传输和测量。弹簧是一种应用非常广泛的机械零件，同时它又是应用十分广泛的敏感元件。将弹簧敏感元件感受到的各种被测物理量的变化转换为相应变化的电压、电流、频率等电信号，在检测仪器仪表技术中具有十分广泛的使用价值。
本发明的目的就是提供一种弹簧敏感元件的转换方法。它能将被测物理量的变化转换成与其成相应变化的电压。
本发明的方法是通过以下步骤来实现的：
把弹簧敏感元件作为可变电感线圈与电阻串联构成惰性电路；
用满足惰性电路时间常数要求的周期方波脉冲触发惰性电路，从惰性电路的输出端弹簧和电阻的连接点取出周期暂态电路波形；
用一脉冲分离电路分离出周期暂态电路波形中充电波形部分；
用一积分电路取出充电波形的直流分量电压；
用被测物理量作用于弹簧，使弹簧线圈的长度和电感量随被测物理量的变化而变化；
从积分电路输出端取出与被测物理量变化而相应变化的电压。
上述电压可供显示部件显示或经A-D转换后供数据处理器作数据处理。完成上述方法的电路装置由方波脉冲信号源、弹簧和电阻串联构成的惰性电路、脉冲分离电路和积分电路组成。方波脉冲信号源输出端和惰性电路的输入端相连、惰性电路的输出端弹簧和电阻的共接点接脉冲分离电路的输入端，脉冲分离电路的输出端接积分电路的输入端。
本发明方法将弹簧的长度变化转换为相应变化的电压的变化，使弹簧在检测仪器仪表技术方面的应用更为广泛。用这种方法制造的弹簧测量仪器仪表，结构简单、可靠性高、实用性强、对电源无特殊要求便于集成和数字化。
本发明方法可广泛应用于称重、位移、振动、加速度、力等测量仪器仪表的制造。
图一为弹簧敏感元件转换方法图。
图二为本发明实施例原理图。
现结合图二详细描述本发明实施例方案。
方波脉冲信号源由IC1，电阻R1，晶体JZ，电容C1、C2，三极管G1组成，它产生满足惰性电路时间常数要求的周期方波脉冲触发惰性电路；惰性电路由电阻R2，弹簧线圈LX串联构成的微分惰性电路组成，它的输入端接方波脉冲信号源三极管G1的发射极e，从它的输出端弹簧LX和电阻R2的连接点输出周期微分暂态电路波形到脉冲分离电路的输入端三极管G2的基极b；脉冲分离电路由三极管G2，电阻R3组成，它把周期微分暂态电路波形的充电部分取出送积分电路输入端；积分电路由电阻R4电容C3组成，它把充电部分波形积分，从C3上取出直流电压。当弹簧在被测物理量作用下伸长时，电感量变小，由微分惰性电路输出的周期微分暂态电路波形变得更尖，经脉冲分离电路和积分以后，输出的直流电压变小；反之弹簧在被测物理量作用下缩短时，电感量变大，输出的直流电压变大。
如果使弹簧长度变化的物理量是力，则本发明方法可用于测力检测仪器的制造；
如果使弹簧长度变化的物理量是重力，则本发明方法可用于称量检测仪器的制造，
根据虎克定律，弹簧长度的变化即位移与它所受的力成正比，则本发明方法可用于位移检测仪器的制造。
Claims (1)
1、一种弹簧敏感元件的转换方法，其特征在于它包括以下步骤：
把弹簧敏感元件作为可变电感线圈与电阻串联构成惰性电路；
用满足惰性电路时间常数要求的周期方波脉冲触发惰性电路，从惰性电路的输出端弹簧和电阻的连接点取出周期暂态电路波形；
用一脉冲分离电路分离出周期暂态电路波形中充电波形部分；
用一积分电路取出充电波形的直流分量电压；
用被测物理量作用于弹簧，使弹簧线圈的长度和电感量随被测物理量的变化而变化；
从积分电路输出端取出与被测物理量变化而相应变化的电压送其它数据处理器处理。
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