CS225665B1 - Connection of the tensometric semiconductor indicator of mechanical quantities - Google Patents
Connection of the tensometric semiconductor indicator of mechanical quantities Download PDFInfo
- Publication number
- CS225665B1 CS225665B1 CS311080A CS311080A CS225665B1 CS 225665 B1 CS225665 B1 CS 225665B1 CS 311080 A CS311080 A CS 311080A CS 311080 A CS311080 A CS 311080A CS 225665 B1 CS225665 B1 CS 225665B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- temperature
- semiconductor sensor
- strain gauge
- connection
- current source
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 11
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
Vynález se týká zapojení tenzometrického polovodičového snímače mechanických veličin, zvláště tlaku kapalin, jehož napájecí vstup je spojen s výstupem řídicího proudového zdroje. Zapojení je vhodné zejména pro snímače tlaku hlubinných manometrů používaných v hydrogeologii.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a tensometric semiconductor sensor of mechanical quantities, in particular a fluid pressure, the supply of which is connected to the output of a control current source. The connection is especially suitable for pressure sensors of deep manometers used in hydrogeology.
Při měření fyzikálně mechanických veličin, např. tlaku, síly, zrychleni, vibrací, kroutícího momentu apod. pomocí tenzometrických polovodičových snímačů působí na snímač rušivě změny teploty prostředí, v němž je tenzometrický polovodičový snímač umístěn a změny teploty vznikající průchodem napájecího proudu tímto snímačem. Nejrušivěji působí změny teploty na citlivost tenzometrického polovodičového snímače, takže pro účely přesného měření je nutno teplotní závislost dodatečně kompenzovat.When measuring physical-mechanical quantities, such as pressure, force, acceleration, vibration, torque, etc. using strain-gauge semiconductor sensors, the sensor disturbs the temperature changes in the environment in which the strain-gauge semiconductor sensor is located and the temperature changes resulting from the supply current passing through the sensor. Temperature changes have the most disturbing effect on the sensitivity of the strain gauge semiconductor sensor, so the temperature dependence must be additionally compensated for accurate measurement.
Je známé zapojení tenzometrického polovodičového snímače, u něhož jsou teplotně závislé odpory pro kompenzaci teplotní závislosti zapojeny v odporovém děliči na výstupu tenzometrického polovodičového snímače (čs.autorské osvědčení č.186 167). Změna citlivosti tenzometrického polovodičového snímače je kompenzována opačnou teplotní změnou odporů děliče.It is known to connect a strain-gauge semiconductor sensor in which temperature-dependent resistors for temperature dependence are connected in a resistive divider at the output of the strain-gauge semiconductor sensor (cf. author's certificate no.186 167). The change in sensitivity of the strain gauge semiconductor sensor is compensated by the opposite temperature change in the divider resistances.
Nevýhodou tohoto známého spojení je, že vstupní napětí tenzometrického polovodičového snímače se děličem sníží, a snímač nemá přesný teplotní souběh s kompenzačními, teplotně závislými odpory. Teplotní kompenzace snímače není přesná.A disadvantage of this known connection is that the input voltage of the strain gauge semiconductor sensor is reduced by the divider, and the sensor does not have an exact temperature parallel to the compensating, temperature-dependent resistors. Sensor temperature compensation is not accurate.
Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení tenzometrického poLovodičového snímače podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že napájecí vstup tenzometrického polovodičového snímače je spojen přes sériově zapojený kompenzační odpor a řídícím vstupem řídicího proudového zdroje.These disadvantages are overcome by the connection of the strain gauge semiconductor sensor according to the invention, which is characterized in that the power input of the strain gauge semiconductor sensor is connected via a series connected compensation resistor and the control input of the control current source.
225 665225 665
225 665225 665
Výhodou zapojení podle vynálezu je dokonalý teplotní aoubSh kompenzace, nebot pro získání kompenzačního napětí ee využívá teplotní závislosti vlastního tenzometrického polovodičového snímače. Z jeho napájecího vstupu ee odebírá řídicí napětí, která vyvolá změnu řídicího proudu, tekoucího přes kompenzační odpor na vetup řídicího proudového zdroje. Volbou velikosti kompenzačního odporu lze snížit změny citlivosti tenzometrického polovodičového snímače způsobovaná teplotními změnami na zanedbatelná minimum. Výstupní napětí snímače přitom není zmenšeno. Zapojení podle vynálezu je způsobilá jak pro kompenzaci kladných, tak i záporných teplotních závislostí.The advantage of the circuit according to the invention is the perfect temperature aoubSh compensation, since it uses the temperature dependence of its own strain gauge semiconductor sensor to obtain the compensation voltage ee. From its power input ee draws control voltage which causes a change in the control current flowing through the compensating resistor to the input of the control current source. By selecting the size of the compensating resistance, the sensitivity changes of the strain gauge semiconductor sensor caused by temperature changes can be reduced to a negligible minimum. The sensor output voltage is not reduced. The circuitry of the invention is capable of compensating both positive and negative temperature dependencies.
Konkrétní příklad zapojení tenzometrického polovodičového snímače mechanických veličin podle vynálezu je schematicky, blokově znázorněno na přiloženém výkresu.A particular example of a tensometric semiconductor sensor of mechanical quantities according to the invention is schematically, block-wise shown in the attached drawing.
Tenzometrický polovodičový snímač 2 je připojen napájecím vstupem 4 k výstupu £ řídicího proudového zdroje 1, jehož řídicí vstup 6 je spojen přes sériově zápojený kompenzační odpor 3 s napájecím vstupem £ tenzometrického polovodičového snímače 2.The strain gauge semiconductor sensor 2 is connected via the power input 4 to the output 6 of the control current source 1, whose control input 6 is connected via a series-connected compensating resistor 3 to the power input 6 of the strain-gauge semiconductor sensor 2.
Citlivost tenzometrického polovodičového snímače 2 je funkcí napájecího proudu a teploty. Platí pro ni vztahThe sensitivity of the strain gauge semiconductor sensor 2 is a function of supply current and temperature. A relationship applies to her
C = f (i, T) (1) kde C značí citlivost, i napájecí proud a T teplotu. Při napájeni konstantním proudem lze považovat závislost citlivosti C na teplotě T za přibližně lineární a vyjádřit ji vztahemC = f (i, T) (1) where C stands for sensitivity, i supply current and T temperature. With a constant current supply, the sensitivity of the sensitivity C to the temperature T can be considered to be approximately linear and expressed as a relation
C = i (cQ + c1 . T) (2) kde Cj je konstanta vyjadřující kvantitativně teplotní nezávislost citlivosti C nekompenzovyného polovodičového tenzometrického snímače 2. Teplotní kompenzace v zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že polovodičový tenzometrický snímač 2 je napájen z řídicího proudového zdroje 1 napájecím proudem i, jehož velikost závisí lineárně na teplotě podle vztahu i « 1θ (1 ♦ k . T) (3)C = i (c Q + c 1. T) (2) where Cj is a constant expressing quantitatively the temperature independence of the sensitivity C of the uncompensated semiconductor strain gauge sensor 2. The temperature compensation in the circuit according to the invention consists in that the current source 1 with the supply current i, the magnitude of which depends linearly on the temperature according to the formula i «1θ (1 ♦ k. T) (3)
Využívá se přitom poznatku, že napětí na napájecím vstupu £ tenzometrického polovodičového snímače 2 se mění s teplotou T přibližně lineárně. Velikost konstanty k závisí na zapojení řídicího proudového zdroje 1, na teplotní závislosti napětí na napájecím vstupu £ tenzometrického polovodičového snímače 2 a na velikosti kompenzačního odporu 3. S použitím vztahů (2) a (3) lze vztah (1) formulovatIt is utilized here that the voltage at the supply input 6 of the strain-gauge semiconductor sensor 2 varies approximately linearly with the temperature T. The magnitude of the constant k depends on the connection of the control current source 1, the temperature dependence of the voltage on the power input £ of the strain gauge semiconductor sensor 2 and the magnitude of the compensating resistance 3. Using formulas (2) and (3),
C = iQ (1 + k . T) (cQ + οχ . T) neboC = i Q (1 + k, T) (c Q + ο χ . T) or
C = iQ(c0 + k c0 T + οχ T + k cxT2) (4) Q c = (c 0 + kc T 0 + T ο χ + kc x T 2) (4)
Clen druhého řádu má zanedbatelný vliv, takže vztah (4) lze upravitThe second order member has a negligible influence, so relation (4) can be modified
C = iQ (οθ + T ( k cQ + cp (5)C = i Q (οθ + T (kc Q + cp (5)
Ze vztahu (5) vyplývá, Že proIt follows from the relation (5) that for
nebude citlivost C polovodičového tenzometrického snímače 2 závislá na teplotě T.the sensitivity C of the semiconductor strain gauge sensor 2 will not be temperature-dependent.
V zapojení podle vynálezu ee požadovaná velikoet konstanty k nastaví pro každý tenzometrický polovodičový snímač 2 individuálně kompenzačním odporem £. Zapojení tenzometrického polovodičového snímače 2 s takto nastaveným kompenzačním odporem 3 kompenzuje závislost jehoIn the circuit according to the invention, the desired magnitude of the constant k is set individually for each strain gauge semiconductor sensor 2 by a compensating resistor 6. The connection of the strain-gauge semiconductor sensor 2 with the compensation resistor 3 thus set compensates its dependence
225 665 citlivosti C na teplotě T okolního prostředí. Změní-li se teplota T okolního prostředí, změní se napětí na napájecím vstupu 4 tenzometrického polovodičového snímače 2. Tato změna napětí vyvolá změnu řídicího proudi i, tekoucího přes sériově zapojený kompenzační odpor 3 řídicím vstupem 6 do řídicího proudového zdroje 1. Proud, vycházející z řídicího proudového zdroje 1 má právě takovou hodnotu, která je nutná pro kompenzaci teplotní změny citlivosti tenzometrického polovodičového snímače 2.225 665 sensitivity C to ambient temperature T. If the ambient temperature T changes, the voltage at the power input 4 of the strain gauge semiconductor sensor 2 changes. This voltage change causes a change in the control current i, flowing through the series connected compensating resistor 3 through control input 6 to the control current source 1. the control current source 1 has just the value necessary to compensate for the temperature change in the sensitivity of the strain gauge semiconductor sensor 2.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS311080A CS225665B1 (en) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Connection of the tensometric semiconductor indicator of mechanical quantities |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS311080A CS225665B1 (en) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Connection of the tensometric semiconductor indicator of mechanical quantities |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS225665B1 true CS225665B1 (en) | 1984-02-13 |
Family
ID=5370224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS311080A CS225665B1 (en) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Connection of the tensometric semiconductor indicator of mechanical quantities |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS225665B1 (en) |
-
1980
- 1980-05-05 CS CS311080A patent/CS225665B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| GB2043915A (en) | Semiconductor pressure detector apparatus with zeropoint temperature compensation | |
| US3406331A (en) | Compensating power supply circuit for non-linear resistance bridges | |
| US2318153A (en) | True airspeed indicator | |
| US4841987A (en) | Automatically resetting, force-sensing probe and related method of operation | |
| JPH0664080B2 (en) | Temperature compensation circuit for flow sensor | |
| US4541286A (en) | Gas pressure measuring circuit | |
| KR880701362A (en) | Circuit device for measuring mechanical deformation | |
| US3510696A (en) | Transducer output correction circuitry | |
| US2582400A (en) | Capacitance type liquid quantity gauge | |
| US3068693A (en) | Mass flow meter | |
| US3448607A (en) | Strain gauge temperature compensation system | |
| CS225665B1 (en) | Connection of the tensometric semiconductor indicator of mechanical quantities | |
| US3077561A (en) | Bridge compensating circuit | |
| US2974279A (en) | Voltage compensated resistance bridge | |
| GB1456646A (en) | Measuring-transducer circuits | |
| WO1991007713A1 (en) | Transducer power supply | |
| Lacey et al. | An improved potentiometric circuit for measuring the galvanic skin response | |
| KR100262225B1 (en) | A measurement circuit of flow rate | |
| CS226759B1 (en) | Connection of tensometric semiconductor sensor of mechanical quantities | |
| US2898543A (en) | Transmitter potentiometer | |
| JPS6144327A (en) | Load detector circuit of load cell type electronic scale | |
| SU662816A1 (en) | Fuel quantity indicator | |
| SU697935A1 (en) | Resistor strain-gauge transducer | |
| SU509788A1 (en) | Weighing device | |
| Filina et al. | BASIC INSTRUMENTATION FOR ELECTRICAL MEASUREMENT OF NON-ELECTRICAL QUANTITIES |