CS251405B1 - Zapocení pro potlačeni šumu ve výstupním signálu tenzometrického můstku - Google Patents

Abstract

Zapojení pro potlačení šumu ve výstupním signálu tenzometrického můstku napájeného střídavým napětím z oscilátoru přes /ělič kmitočtu, obsahující diferenční zesilovač, za nímž jsou zařazeny horní a dolní propust, přičemž mezi výstup horní propusti a vstup dolní propusti ja zařazen hřebenový filtr, přičemž hřebenový filtr je připojen k výstupům multiplexoru, jehož vstup je připojen na oscilátor.

Description

Vynález se týká zapojení pro zpracování signálu z tenzometrického můstku.

Dosud známá zapojení pro zpracování signálu z tenzometrického můstku používají k omezení šumu jednak synchronních detektorů, které potlačují účinky šumu tím, že jsou periodicky aktivovány pouze ve vzorkovacích časových úsecích, odpovídajících průchodu budícího signálu maximální amplitudou, jednak kmitočtových filtrů označovaných též jako pásmové propusti.

Co nejmenší efektivní úrovně šumu ve výstupním signálu se zpravidla dosahuje tím, že se na výstup propouští co nejužší kmitočtové pásmo. Ovšem se zužováním šířky propouštěného pásma rostou značně nároky na stabilitu kmitočtového zdroje, který napájí tenzometrický můstek.

V důsledku tepelných změn snadno dochází buď k posunutí kmitočtu zdroje, který napájí tenzometrický můstek, anebo k posunutí pásma propustnosti kmitočtových filtrů; v důsledku toho dojde výstupní signál k vyhodnocovacímu zařízení nekontrolovatelně utlumený nebo neprojde přes kmitočtové filtry vůbec. Náprava tohoto stavu je možná jen precisním výběrem hodnot, tolerancí a tepelných vlastností elektronických konstrukčních elementů,jakož i použitím stabilních krystalových resonátorů, což neúnosně zvyšuje náklady na sériovou výrobu,

Úkolem vynálezu je dosáhnout · propouštěného pásma o šíři pouze několika Hz při pracovním kmitočtu tenzometrického můstku řádu kHz, a při tom použít běžného oscilátorů, osazeného spolu s kmitočtovými filtry součástkami běžných komerčních vlastností a tolerancí.

Vynález vychází ze známého zapojení tenzometrického můstku napájeného střídavým napětím z oscilátoru přes dělič kmitočtu, a obsahujícího diferenční zesilovač, za nímž výstupní signál prochází přes kmitočtové filtry k vyhodnocovacímu zařízení.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že za diferenčním zesilovačem jsou do cesty výstupního signálu postupně zařazeny horní propust, hřebenový filtr a dolní propust, při čemž hřebenový filtr je připojen k výstupům z multiplexoru, jehož vstup je napojen na oscilátor pro napájení tenzometrického můstku.

251 405

Hřebenový filtr tvořený odporem a skupinou kondensátorů spínaných v časové posloupnosti multiplexorem byl již používán ke zpracování signálu v televizní a radarové technice.

V tomto novém řešení je použít k podstatnému zúžení pásma, přičemž je využito jeho schopnosti automaticky sledovat změny kmitočtu řídicího signálu.

Účinek vynálezu se projevuje intensivním potlačením šumového spektra výstupního signálu včetně různých rušivých kmitočtů,jako důsledku,např. impulsní tyristorové regulace. Při změně kmitočtu elektrického napětí napájejícího tenzometrický můstek se souběžně mění i kmitočet signálu ovládajícího hřebenový filtr, který se tím samočinně doladí na nový kmitočet. Pokud není kmitočtová změna tak veliká, aby nový kmitočet vybočil až do pásma útlumu dolní či horní propusti, přenos signálu z tenzometrického můstku nabude narušen.

Elektrická funkce bude dále popsána v souvislosti s připojenými výkresy. Ha obr. 1 je znázorněno blokové shhéma zapojení vynálezu, obr. 2 znázorňuje průběh útlumové charakteristiky horní propusti, obr. 3 představuje průběh útlumové charakteristiky dolní propusti, na obr. 4 je znázorněna závislost propustnosti hřebenového filtru na kmitočtu a na obr·. 5 je uvedena přenosová charakteristika celého filtračního řetězce.

Základem zapojení je oscilátor 1, jehož signál se přivádí současně na vstup multiplexoru 6, který ovládá hřebenový filtr a do kmitočtového děliče 8. Výstupním signálem kmitočtového děliče 8 se napájí tenzometrický můstek 1_. Výstupní napětí zmíněného tenzometrického můstku se přivádí na vstupní svorky diferenčního zesilovače 2, za nímž se ze zesíleného signálu odstraní horní propustí 2 část rušivého napětí. Obr. 2 ukazuje, že horní propust je nastavena tak, aby pracovní kmitoče ^{1 f}M spolehlivě procházel pásmem propustnosti. Na všech grafech uvedených na

251 405 obr. 2 až 5 jsou uvedeny závislosti amplitudy A signálu' na kmitočtu f. Jak je ukázáno na obr. 3, je obdobné i dolní propust 5 nastavena tak, aby pracovní kmitočet f_M byl v propustném pásmu s dostatečnou rezervou. Propustná pásma horní propustí 3 a dolní propusti s® dost značně překrývají, což umožňuje nezkreslený přenos signálu i při průměrné kmitočtové stabilitě oscilátoru 7.

Mezi horní propust 3 a dolní propust £ je vřazen hřebenový filtr 4, který je ovládán časovou posloupností spínacích impulsů z multiplexoru Protože kmitočty vstupních signálů multiplexoru 6 i tenzometrického můstku 1_ jsou odvozeny od téhož oscilátoru 7, zůstane zachována i jejich relativní změna při kmitočtové nestabilitě oscilátoru Pásmo propustnosti hřebenového filtru 4 bude tedy přesně sledovat změny kmitočtu výstupního signálu tenzometrického můstku 1.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení pro potlačení šumu ve výstupním signálu tenzometrického můstku napájeného střídastým napětím z oscilátoru přes dělič kmitočtu, obsahující diferenční zesilovač^ za nímž jsou zařazeny horní a dolní propust, vyznačující se tím, že mezi výstup horní propusti (3) a vstup dolní propusti (55 je zařazený hřebenový filtr (4), přičemž hřebenový filtr(4)j<z. připojen k výstupům multiplexoru (6), jehož vstup je připojen na oscilátor (7).