CS213772B1 - Zapojení obvodů pro automatické vyvažování signálů z tenzometrických snímačů - Google Patents

Abstract

Podstata vynálezu spočívá v tom, že výstupy tenzometrických snímačů 1 až 1n jsou připojeny na vstup analogového multiplexoru 2, který postupně přepíná vstupní signály na zesilovač £. Zesílený signál je přiveden na analogo-číslicový převodník £, který převádí analogovou hodnotu do číslicového tvaru. Tyto hodnoty jsou postupně zaznamenány do číslicové paměti 2 a jsou přes číslo-analogový převodník £ přivedeny na zesilovač £, ve kterém dochází k požadovanému vyvážení signálů z tenzometrických snímačů.

Description

Vynález se týká zapojení obvodů pro automatická vyvažování signálů z tenzometrických snímačů, které se používají pro meření statických průběhů mechanických veličin.

Rozvoj číslicových obvodů a jejich rozsáhlé využití ve všeoh odvětvích elektroniky, přináší s sebou i nové možnosti řešení klasických měřících úloh v oblasti tenzometrie. Těžiště měření a vyhodnocování se přesouvá na měření číslicová. Tato měření jsou schopna zajistit stále rostoucí požadavky na přesnost a rychlost měření a jsou schopna zajistit podstatně jednodušší obsluhu. Měřící zařízení, určená pro zpracování signálů z tenzometrických snímačů se používají ve všech odvětvích průmyslu, především pak ve strojírenství. Tato zařízení jsou buď jednokanálová nebo vícekanálová. Analogový signál z tenzometrických snímačů je v měřícím zařízení převeden na číslicovou hodnotu, která se zaznamená tiskárnou, dálnopisem, psacím strojem nebo děrovačem děrné pásky v případě zpracování naměřených údajů počítačem. Výstup z každého tenzometrického snímače je v klidové poloze rozvážen. Toto rozvážení, které je způsobeno rozdílnými hodnotami odporů tenzometrů, změnou odporu tenzometrů vlivem nalezení, určitým mechanickým namáháním a podobně, je nutno vyvážit. U známých provedení měřících zařízení, která zpracovávají signál z tenzometrických snímačů, aí v jednokanálovém nebo vícekanálovém provedení, je každý snímač vyvažován ručně ovládacími prvky, umístěnými obvykle na předním panelu zařízení. Vyvažování se uskutečňuje buď odporovým dovážením tenzometrického snímače nebo generováním protinapětí opačné polarity. Jelikož se obvykle požaduje dovážit hodnota odpovídající a.ž 50 % jmenovité hodnoty, je nutné vyvažování řešit ve dvou stupních a to nejprve dovážit hrubě a potom jemně. Hrubé vyvážení se uskutečňuje skokovým přepínáním odporů a jemné obvykle víceotáčkovým potenoiometrem. Toto je velmi zdlouhavé, především u vícekanálovýoh zařízení. Další nevýhodou tohoto uspořádání je nespolehlivost používaných přepínačů a potenciometrů. Neméně závažnou nevýhodou je náchylnost na otřesy, které mohou způsobit změnu přechodových odporů nebo mechanický posuv potenciometrů. Podstatnou nevýhodou však je robusnost měřícího zařízení, která je způsobena umístěním ovládacích a vyvažovačích prvků na panelu zařízení.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení obvodů pro automatické vyvažování signálů z tenzometrických snímačů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstupy tenzometrických snímačů jsou připojeny na jim příslušné vstupy analogového multiplexoru, na jehož další vstup je připojen první výstup řídících obvodů a jehož výstup je přiveden na první vstup zesilovače, jehož výstup je napojen na vstup analogo-číslicového převodníku, přičemž první výstup analogo-číslicového převodníku je připojen na vstup výstupních obvodů a druhý výstup na první vstup číslicové paměti, na jejíž druhý vstup je přiveden druhý výstup řídících obvodů, zatímco výstup číslicové paměti je přes číslo-analogový převodník připojen na druhý vstup zesilovače. Na třetí vstup číslicové paměti může být napojen výstup ručních vkladů.

Výhodou navrženého zapojení podle vynálezu je umožnění samočinného vyvážení všech napojených tenzometrických snímačů, čímž odpadá zdlouhavé a nepřesné vyvažování jednotlivých kanálů ručně. Zapojení obvodů je jednoduché, výrobně nenáročné a funkčně spolehlivé. Další výhodou pak je možnost jednoduché změny vyvažované hodnoty podle požadavků ručním vkladem hodnot do číslicové paměti.

213 772

Příklad provedení zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu.

Výstupy tenzometrických snímačů 1 až 1n jsou připojeny na jim příslušné vstupy analogového multiplexoru 2, na jehož další vstup je připojen první výstup řídících obvodů 8. Výstup analogového multiplexoru 2 je přiveden na první vstup zesilovače £, jehož výstup je napojen na vstup analogo-číslicového převodníku £. První výstup analogo-číslicového převodníku £ je připojen na vstup výstupních obvodů £ a jeho druhý výstup je připojen na první vstup číslicové paměti £, na jejíž druhý vstup je přiveden druhý výstup řídících obvodů 8 a na jejíž třetí vstup je přiveden výstup ručních vkladů £. Výstup číslicové paměti £ je přes číslo-analogový převodník £ připojen na druhý vstup zesilovače £.

Vyvažování signálů z tenzometrických snímačů sestává ze dvou fází. V první fázi probíhá vlastní vyvážení jednotlivých tenzometrických snímačů £ až 1n. které spočívá v tom, že jejich hodnota rozvážení je změřena, převedená do číslicového tvaru a uložena do číslicové paměti £. V druhé fázi, zvané měřící, se od měřeného signálu jednotlivých snímačů ode čítají příslušné hodnoty rozvážení a to prostřednictvím číslo-analogového převodníku £, který je řízen číslicovou pamětí £.

Analogový multiplexor 2 přepíná v požadovaném sledu jednotlivé tenzometrické snímače £ až 1n na vstup zesilovače £. Zesílený a upravený signál je přiveden na vstup analogo-čís lícového převodníku £, který uskuteční převod analogové hodnoty do číslicového tvaru, číslicový údaj je přiveden jednak do výstupních obvodů £, které upravují údaj do formy vhodné pro zápis do různých záznamových zařízení a jednak na jeden vstup číslicové paměti £. V první fázi je číslicová pamět £ nastavena řídícími obvody 8 do stavu zápis a je současně odpojena od číslo-analogového převodníku £. Rovněž ruční vklady £ jsou v této fázi od číslicové paměti £ odpojeny. Tím je zajištěno nahrání jednotlivých rozvážení snímačů do odpovídajících míst v číslicové paměti £. V druhé fázi, měřící, řídící obvody 8 řídí činnost analogového multiplexoru 2 a současně odpojí číslicovou pamět £ od analogo-číslicového pře vodníku £ a nastaví ji do polohy čtení. Výstup z číslicové paměti £ je přiveden do číslo-analogového převodníku £, ve kterém je číslicový údaj převeden na analogový ekvivalent a přiveden na vstup zesilovače £v takové polaritě, aby se odečítal od měřeného signálu, kte rý přichází z analogových multiplexorů 2. Tímto způsobem je zajištěno automatické nulování jednotlivých snímačů.

Požaduje-li se nastavit klidovou hodnotu jednotlivých snímačů do určité hodnoty, použijí se ruční vklady £, kterými se požadované hodnoty nastaví do číslicové paměti £. Tímto postupem je realizována první fáze a druhá, měřící fáze, je shodná s předchozím postupem.

Zapojení podle vynálezu lze použít ve všech měřících systémech, kde se požaduje vyvažování měřeného signálu.

Claims (2)

1. Zapojení obvodů pro automatické vyvažování signálů z tenzometrických snímačů, vyznačené tím, že výstupy tenzometrických snímačů (1 až 1n) jsou připojeny na jim příslušné vstupy analogového multiplexoru (2), na jehož další vstup je připojen první výstup řídících obvodů (8) a jehož výstup je přiveden na první vstup zesilovače (3), výstup zesilovače (3) je napojen na vstup analogo-číslioového převodníku (4), přičemž první výstup analogo-číslioového převodníku (4) je připojen na vstup výstupních obvodů (5) a druhý výstup na první vstup číslicová paměti (6), na jejíž druhý vstup je přiveden druhý výstup řídících obvodů (8), zatímco výstup číslicové paměti (6) je přes číslo-analogový převodník (7) připojen na druhý vstup zesilovače (3).

2. Zapojení podle bodu 1 vyznačené tím, že na třetí vstup číslicové paměti (6) je napojen výstup ručních vkladů (9)·