DE2164315B2 - Vorrichtung zum Messen der Verstimmung einer vorwiegend ohmschen Brückenschaltung - Google Patents

Description

der Weise her, daß eine Vorrichtung zur Messung der Verstimmung einer vorwiegend oümschen Brükkenschaltung geschaffen werden soll, die in vorteil-

„ fc_afj_er Weise die Vorteile heider bekannten Schaltungen vereint, ohne deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen, d.h. daß eine Vorrichtung geschaffen wer-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung den soll, die ein sowohl von Einschwingvorgängen zur Messung der Verstimmung einer vorwiegend als auch vom Driftverhalten eines Gleichstromverohmschen Brückenschaltung, vorzugsweise bei mit 30 stärkers unabhängiges Meßergebnis liefert.
Dehnungsmeßstreifen arbeitenden Kraftaufnehmern, Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus

mit einer die Brücke speisenden Wechselspanmmgs- von der eingangs genannten bekannten Vorrichtung quelle, einem der Brücke nachgeschalteten Wechsel- und besteht erfindungsgemäß darm, daß die Speisespanuungsverstärker und einer nachfolgenden pha- wechselspannung der Brücke eine Rechteckspannung se.nrichtigen Gleichrichterschaltung. 35 ist und der Gleichrichterschaltung eine synchron von

Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus der deut- der Speisewechselspannung gesteuerte signalabtaschen Auslegeschrift 1 032 846, bei welcher eine stende Speicherschaltung nachgeschaltet ist, die das wechselspannungsgespeiste Brückenschaltung ein Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung dann ab-Verstimmungssignal liefert, das verständlicherweisc tastet, wenn hauptsächlich auf Reaktanzen zurückzuum ein Vierfaches geringer ist als die Speisespan- 40 führende Einschwingvorgänge im Ausgangssignal jenung. Nach Verstärkung des Verstimmungssignals weils abgeklungen sind.

und Gleichrichtung kann dieses Signal ausgewertet Die Erfindung bietet den Vorteil, daß Thermo-

werden, wobei sich bei der Verwendung von wech- spannungen sowie Strom- und Spannungsoffset des selspannungsgespeisten Brückenschaltungen der Vor- Verstärkers und dessen Drift wie beim Wechselspanteil ergibt, daß auf Grund der Tatsache, daß die Ver- 45 nungsverstärker keinen Einfluß auf das Meßergebnis Stärkung des Verstimmungssignals in Wechselspan- haben, daß die Regelung der Konstanz der Speisenungsverstärkern stattfinden kann, Thermospannun- Spannungsamplitude so einfach ist wie bei einer gen sowohl in den Zuleitungen zur Brücke als auch Gleichspannungsspeisung und störende Reaktanzen im Verstärker selbst keinen Einfluß auf das Meßer- in den Kabelzuleitungen zur Brücke oder in den gebnis haben, auch weist ein Wechselstromverstärker 50 Brückenelementen reibst keinen Einfluß auf das keine Drift auf, und Strom und Spannungsoffset des Meßergebnis haben können, da das von ihnen verur-Verstärkers haben keinen Einfluß auf das Meßergeb- sachte Einschwingen von der Messung gar nicht ernis. Nachteilig ist allerdings hierbei, daß die Ampli- faßt wird. Wesentlich bei der Erfindung ist daher die tude der Speisespannung nur mit sehr erheblichem Erkenntnis, daß es zur Erzielung hochgenau arbei-Aufwand sehr genau geregelt werden kann, was Vor- 55 tender Brückenmeßschaltungen nicht notwendig ist, aussetzung für ein einwandfreies Meßergebnis ist, etwa die Meßsystemen allgemein innewohnenden außerdem ergeben sich jedoch auf Grund des Ein- grundsätzlichen Fehler etwa durch Kompensation zu flusses störende Reaktanzen, z. B. in den Kabelzulei- beseitigen, sondern daß es möglich ist, aus einem petungen zur Brücke oder in den Brückenelementen riodisch angebotenem Meßergebnis von Systemfehselbst, Verfälschungen des Meßergebnisses, wenn 60 lern freie Signalteile zu vorgegebenen Zeiten auszuman diese Impedanzen nicht dem jeweiligen Anwen- werten. Es ist daher auf Grund der Erfindung mögdungsfall entsprechend kompensiert. Die notwendige lieh, einfacher zu bauende und auch zu beherr-Gleichrichtung des Meßsignals ist ebenfalls als Nach- sehende Wechselspannungsverstärker am Meßzweig teil zu werten, da man das Meßsignal meist als der Brücke vorzusehen, die Brücke selbst mit Wech-Gleichspannung benötigt. Zusammengefaßt ist daher 65 selspannung zu speisen und ausgangsmäßig doch zu festzustellen, daß insbesondere Einschwingvorgänge einem Gleichstromsignal zu gelangen, das absolut bei Messungen mit Wechselstrom das Meßergebnis frei von Thermospannungen oder sonstigen Drifterbeträchtlich verfälschen können. scheinungen ist.

ι · Vi " verschaltung 5 wodurch sich der im Dia-

Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise ^G1«»™"^cV _{Fig 2} dkrgesteUte Spannungsveriauf

eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an Hand S^ramm^· _dem Diagramme, das die Spannung am

der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigt ergiDi.τ _darsteu_tj entnommen werden kann, be-

Fig.l ein Blockschaltbüd der Vorrichtung zur ^M _n ^e"^p"^_{die Einsc}^vingvorgänge bzw. sonstige Stö-

Messung der Verstimmung einer vorwiegend ohm- 5 ^eu^^u;^se Mittelwert des gleichgerichteten Signals

sehen Brückenschaltung, ™JPirU^n damit eine genaue Messung dieses Si-

F I 2 i htich Darstellung die Spau- ^" Mßhn unmöglich

sehen Brückenschaltung, JPirU^n damit eine genaue Mg

F Ig. 2 in schematischer Darstellung die Spau- ,^" _eitere Maßnahmen unmöglich,

nuugsverläufe an den einzelnen angegebenen Punk- ^gQ^^S o_hasenrichtigen Gleichrichterschaltung ist

ten des Blockschaltbildes. ¹T,, i;:_{ne weite}re Stufe in Form einer abtastenden Die Brücke einer Kraftmeßdose 1_: die auf der to f⁵"^"^" _{6 na}chgeschaltet, in welcher Stufe

Grundlage von Dehnungsmeßstreifen arbeitet, wird Speien«*£-"*. _der o^chrichterschaltung S

bei Λ von einer rechteckförmigen Spannung gespeist; dem ft^si _{Tkt der S}p_ei_sespannung Proben

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bei Λ von einer rechteckförmigen Spannung gespeist; dem ft^si _{Takt der S}p_ei_sespannung Proben

der Spannungsveriauf ist im Diagramm α der F ig. 2 ^sv°^cn™; " _{werden w}i_e der Spannungsverlauf des

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der Spannungsveriauf ist im Diagram g ; _{werden w}i_e der Spang dargestellt. Die Taktfrequenz dieser Spannung wird ^^toom°¹ _r!,/_{der F}\a 2 zeigt. Wie die zeitliche Bevon einem Generator 2 bestimmt, die Amplitude 15 ^¹^; c "annunlsverläufe in den einzelnen Diadurch eine konstante Referenzspannung 3. Die eben- Ziehung (aer;spa ^s^ _&^ _{proben jedoch erst} falls rechteckförmige Ausgangsspannung der Bruk- §^ran^„?_n_tnmen wenn die Einschwingvorgange mit kenschaltung wird dann einem Wechselspannungs- ™°° ?T _ab2ekiungen sind, hierzu ist noch eine in verstärker 4 zugeführt, wobei, wie auch eingangs er- Sicnerneit »ogs _Stsuerung für die Speicherwähnt, Reaktanzen vor allem in den Verbindungen *o t ig.. 1 mn. ι υ ^ entnommenen Spannungszwischen Speisespannungs-Generator und Brücken- settaramg vug _{werden dann} gespeichert. Am Auseingang sowie zwischen Brückenausgang und Ver- werteae:|^ · _{h ßchaltung}6 liegt damit eine Spanstärkereingang das Verstimmungssignal der Brücke gang aerJ³V* _mnelwrt des gleichgerichteten Sidurch Einschwingvorgänge verzerren, in einer Weise, nung, oie ucu. . _duicll die Einschwingvcrwie dies schematisch in dem Diagrammb der Fig.2 95 gnals ohne' yerraib ^j^ ^ ^^^ _{Maß {ür die} angedeutet ist. Nach Verstärkung des Verstimmungs- ^^JTL _Brücke ist (s. Diagramm c der signals durch den Wechselspannungsverstärker 4 er- Verstimmung aer ο folgt eine Gleichrichtung in der phasenrichtigen Fig. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ι 2

   Aus der deutschen Auslegeschrift 1473 596 ist

   Patentanspruch: eine Schaltungsanordnung zur Gleichstromspeisung

   für von der Speisestromquelle entfernt angeordnete

   Vorrichtung zur Messung der Verstimmung Dehnungsmeßstreifenbrücken bekannt, d. h., es ergibt einer vorwiegend ohmschen Brückenschaltung, 5 sich aus dieser deutschen Auslegeschrift eine Schalvorzugsweise bei mit Dehnungsmeßstreifen arbei- tungsanordnung, bei welcher die Brücke mit Gleichtenden Kraftaufnehmern, mit einer die Brücke strom gespeist und auch mit Gleichstrom gearbeitet speisenden Wechselspannungsquelle, einem der wird. Solche Gleichstromschaltungen suiü aiii iieuti-Brücke nachgeschalteten Wechselspannungsver- gen Mitteln in ihrer Konstanz leicht zu regeln, auch stärker und einer nachfolgenden phasenrichtigen io haben störende Impedanzen in Zuleitungen und Gleichrichterschaltung, dadurch gekenn- Brückenelementen bei nicht zu schnellen Anderunzeichnet, daß die Speisewechselspannung der gen des Verstimmungssignals kernen Einfluß. Hier Brücke (ίΛ eine Rechteckspannung ist und der wiederum ist jedoch als nachteilig anzusehen, daß die Gldchrichterschaltung (5) eine synchron von der der Brücke nachgeschalteten Gleichspannungsver-Speisewechselspannung gesteuerte signalabta- 15 stärker auf Grund des Strom- und Spannungsoffsets stende Speicherschaltung (6) nachgeschaltet ist, des Verstärkers sowie semes Dnftverhaltens, aber die das Ausgangssignal der Gleichrichterschal- auch wegen möglicherweise auftretenden Thermotung (5) dann abtastet, wenn hauptsächlich auf spannungen in den Zuleitungen zur Brücke oder des Reaktanzen zurückzuführende Einschwingvor- Verstärkers selbst das Meßergebnis ebenfalls begänge im Ausgangssignal jeweils abgeklungen 20 trächtlich verfälschen können.

   sind. Daraus leitet sich die Aufgabe der Erfindung in