DE2448058A1 - Dehnungsmesser - Google Patents

Dehnungsmesser

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DE2448058A1 DE19742448058 DE2448058A DE2448058A1 DE 2448058 A1 DE2448058 A1 DE 2448058A1 DE 19742448058 DE19742448058 DE 19742448058 DE 2448058 A DE2448058 A DE 2448058A DE 2448058 A1 DE2448058 A1 DE 2448058A1
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Description

DIPL.-CHEM. W. RtiCKER DIPL.-ING. S. LEINE PATENTANWÄLTE
3 HANNOVER. BURCKHARDTSTR. 1
TELEFON (O511) 62 84 73
Unser Zeichen 233/192
HONEYWELL INC.
Datum 8. Oktober 1974
Dehnungsmesser
Die Erfindung betrifft einen Dehnungsmesser, mit einem ersten Widerstand und einem zweiten Widerstand, die durch eine Unterlage so gehalten sind, daß die Widerstände in Abhängigkeit von der Änderung der Umgebung eine variable Dehnung erfahren, mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Änderungen in der Umgebung durch Messung der Änderungen einer elektrischen Eigenschaft der Widerstände.
Es sind eine Vielzahl von Dehnungsmessern zur Druckmessung in der Vergangenheit verwendet worden. Normalerweise werden Dehnungsmeßwiderstände auf einer bewegbaren Membran befestigt, die sich in Abhängigkeit von Druckänderungen dehnt oder bewegt, so daß die Widerstände mit verschiedenem Maß von Dehnung beaufschlagt werden. Widerstandsänderungen, die sich aus
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ORIGINAL INSPECTED
unterschiedlicher Dehnung ergeben, liefern eine Anzeige für das Maß des Druckes, mit dem die Membran beaufschlagt ist.
Bei einer bekannten Einrichtung sind zwei Dehnungsmeßwiderstände so angeordnet, daß sie auf Bewegungen einer Membran bei Druckbeaufschlagung ansprechen. Während die Temperaturkoeffizienten dieser Widerstände kompensiert werden können, wurde gefunden, daß die Werte des Widerstandes nicht gleichzeitig ausgeglichen werden können. Um am Anfang die Widerstandswerte auszugleichen, war es erforderlich, Trimmwiderstände in Reihe oder quer zu den Dehnungsmeßwiderständen oder beides zu schalten, um eine Wheatsbone'sehe Brücke zu bilden. Dieses Verfahren führt jedoch zu einer Verschlechterung der Gleichheit des Temperaturkoeffizienten und somit zu zusätzlichen Fehlern. Eine derartige Anordnung ist in der US-Patentschrift 3 457 493 beschrieben. Dort sind zwei Dehnungsmeßwiderstände durch konstante Stromquellen über Bleileitungen vorgespannt, die verteilte konstante Widerstände haben, die zwei Zweige der Brückenanordnung bilden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannten Nachteile zu vermeiden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch einen ersten Operationsverstärker mit einem ersten nichtinvertierenden Eingang, einem ersten invertierenden Eingang und einem ersten Ausgang, durch einen zweiten Operationsverstärker mit einem zweiten nichtinvertierenden Eingang, einem zweiten invertierenden Eingang und einem zweiten Ausgang,
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durch einen Schaltkreis zur Verbindung der ersten und zweiten nichtinvertierenden Eingänge mit einer Stromsenke mit einer vorbestimmten Spannung, durch erste Mittel zur Einschaltung des ersten Widerstandes zwischen dem ersten Ausgang und dem ersten invertierenden Eingang, so daß der Stromfluß zwischen dem ersten Widerstand trotz Änderungen im Widerstand des ersten Widerstandes konstant bleibt, durch zweite Mittel zur Einschaltung des zweiten Widerstandes zwischen den zweiten Ausgang und den zweiten invertierenden Eingang, so daß der Stromfluß durch den zweiten Widerstand trotz Änderungen im Widerstand des zweiten Widerstandes konstant bleibt, durch Vorspannmittel, die zwischen der Spannungsquelle und den ersten und zweiten invertierenden Eingängen eingeschaltet sind und die zur Einstellung des Ruhestromes dienen, der durch den ersten und zweiten Widerstand fließt, und durch Differentialmittel, die an die ersten und zweiten Widerstände angeschlossen sind und an deren Ausgang eine Meßspannung erscheint, die der Differenz der Spannung über den ersten und zweiten Widerständen proportional ist.
Gemäß der Erfindung wird also eine Schaltung geschaffen, bei der es nicht mehr erforderlich ist, eine Brückenschaltung bei einer druckempfindlichen Dehnungsmeßeinrichtung vorzusehen. Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung sind zwei Dehnungsmeßwiderstände durch Operationsverstärker in einer solchen Weise vorgespannt, daß ein kon-
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stanter Stromfluß durch die Widerstände aufrechterhalten und gleichzeitig eine niedrige Ausgangsimpedanz erzielt wird, die eine Differentialschaltung in die Lage versetzt, ein Meßsignal zu erzeugen, das genau der Druckänderung entspricht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Teil des Meßsignals an die Operationsverstärker zurückgeführt, um die Linearität des Meßsignals in bezug auf Druckänderungen zu erhöhen.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung hält eine Temperaturkorrekturschaltung den Bereich der Meßspannung entsprechend einer vorbestimmten Druckänderung auf einem im wesentlichen konstanten Wert über einen weiten Temperaturbereich.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden.
Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Dehnungsmeßwiderstandsanordnung zur Verwendung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 zeigt schematisch, vergrößert und als Teil
in perspektivischer Darstellung ein Teil der Dehnungsmeßwiderstandsanordmmg gemäß Fig. 1,
Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Schaltung zur Konditionierung der Signale, die durch die Widerstandsanordnung gemäß Fig. 1 und 2 erzeugt ist,
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Art verdeutlicht, in der die Temperaturkorrekturschaltung gemäß Fig» 3 arbeitet und
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Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Art verdeutlicht, in der die zur Linearisierung des Druckes dienende Rückführungsschaltung gemäß Fig. 3 arbeitet.
Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Dehnungsmeßwiderstandsanordnung zur Verwendung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung«, Die Dehnungsmeßwiderstandsanordnung weist im wesentlichen eine dünne runde Unterlage 12 aus Silikon auf, die als Membran wirkt. Die Unterlage besteht mit runden Seitenwandungen aus einem Stück, die die Form einer Kappe 14 haben, die eine Druckkammer 15 umschließt. Die Kappe ist mit einer Rückplatte 16 aus Silikon abgedeckt, in die ein Kanal 17 gebohrt ist, durch den Zugang zu der Druckkammer 15 geschaffen ist. Die Unterlage 12 wird in Richtung eines Pfeiles P durch Druckeinleitung in die Druckkammer 15 bewegt.
In Fig. 2 sind Dehnungsmeßwiderstände 18 und 20 in die Unterlage 12 diffundiert. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Widerstände im rechten Winkel zueinander angeordnet, so daß der Widerstand dss einen sich umgekehrt zu dem Widerstand des anderen verhält. Das bedeutet, daß der Widerstand des einen Widerstandes ansteigt und der Widerstand des anderen Widerstandes abfällt, wenn sich der Druck auf die Unterlage ändert. Da die Widerstände 18 und 20 in die gleiche Membran oder Unterlage eindiffundiert sind, ist es möglich, eine sehr
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weitgehende Übereinstimmung ihrer Temperaturkoeffizienten zu erzielen. Eine Dehnungsmeßwiderstandsanordnung ähnlich der mit der Ziffer 10 bezeichneten ist in einem Vutronik Transmitter enthalten, der durch die Firma Industrial Division of Honeywell Inc. vertrieben wird.
Es sei nun auf Fig.'3 Bezug genommen. Eine bevorzugte Ausführungsform einer Schaltung zur Signalkonditionierung gemäß der Erfindung weist im wesentlichen einen Operationsverstärker 24, einen Operationsverstärker 29, ein Widerstandsnetzwerk 33, ein Vorspannetzwerk 37, einen Differentialkreis 47, einen zur Linearisierung durch Rückführung dienenden Gegenkopplungswiderstand 60, einen Ausgangskreis 62 und einen Korrekturkreis 75 zur Korrektur des Temperaturbereichs auf.
Im einzelnen weist der Operationsverstärker 24 einen Invertiereingang 25 auf, einen Nichtinvertiereingang 26 und einen Ausgang 27. In gleicher Weise weist der Operationseingang 29 einen Invertiereingang 30, einen Nichtinvertiereingang 31 und einen Ausgang 32 auf. Es können herkömmliche Operationsverstärker in der Schaltung verwendet werden,, z. B. der unter dem Handelsnamen Micro A 741 vertriebene. Der verwendete Operationsverstärker sollte eine Eingangsimpedanz größer als 250 k/Λ und eine Aus gangs impedanz kleiner als 100 -^- haben.
Das Widerstandsnetzwerk 33 dient zur Verbindung der nichtinvertierenden Eingänge der Operationsverstärker 24 und
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mit einer Stromsenke, ζ. B. dem Massepotential. Das Netzwerk enthält Widerstände 34 und 35 sowie ein variables Potentiometer 36. Die Widerstände 34 bis 36 haben einen relativ niedrigen Wert, so daß die invertierenden Eingänge 25 und 26 auf einem Potential von weniger als 1 Volt unterhalb Massepotential gehalten sind. Damit werden die invertierenden Eingänge 25 und 30 sehr nahe am virtuellen Massepotential gehalten, so daß eine unbeabsichtigte Leckimpedanz, die zwischen Masse und der Verbindung der Widerstände 40 und 18 oder zwischen Masse und der Verbindung der Widerstände 42 und 20 gebracht wird, keinen oder nur einen geringen Effekt auf die Arbeitsweise der Schaltung hat. Dies ist ein bedeutsames Merkmal, das wesentlich zur Gesamtzuverlässigkiet des Systems beiträgt. Das Vorspannetzwerk 37 dient zur Einstellung des gleichgerichteten Ruhestromes, der durch die Dehnungsmeßwiderstände 18 und 20 fließt. Das Vorspannetzwerk weist Widerstände 38 bis 42 und ein einstellbares Potentiometer 44 mit einem Schleifarm 45 auf. Eine gewöhnliche Stromversorgung versorgt das Vorspannetzwerk 37 mit einer Gleichspannung.
Der Differentialkreis 47 weist einen Operationsverstärker 49 auf, der als Differenzverstärker an die Dehnungsmeßwiderstände 18 und 20 angeschlossen ist. Der Operationsverstärker enthält einen Invertiereingang 50, einen Nichtinvertiereingang 51 und einen Ausgang 52, der eine Meßspannung erzeugt, die proportional dem Druck ist, mit dem die Druckkam-
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mer 15 beaufschlagt ist. Der Differentialkreis 47 weist außerdem Eingangswiderstände 54 bis 56 auf sowie einen Gegenkopplungswiderstand 58 in der gezeigten Zusammenschaltung.
Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist ein Teil der am Ausgang 52 erscheinenden Meßspannung mittels eines Gegenkopplungswiderstaides 60 an das Widerstandsnetzwerk 33 zurückgeführt. Wie das später noch näher erläutert wird, wird durch diesen Widerstand die Meßspannung in bezug zum Druck stärker linearisiert.
Ausgangskreis 62 weist einen Operationsverstärker 64 mit einem Invertiereingang 65, einem Nichtinvertiereingang und einem Ausgang 67 auf, der eine Druckspannung erzeugt, die sowohl im Hinblick auf Drucklinearität als auch im Hinblick auf Temperaturbereichsänderungen korrigiert ist. Der Kreis weist außerdem Eingangswiderstände 69 und 70 und einen Gegenkopplurgswiderstand 71 in der gseigten Zusammenschaltung auf.
Der Korrekturkreis 75 für den Temperaturbereich weist einen Temperaturtastwiderstand 77 auf, der in die Unterlage 12 eindiffundiert sein kann. Der Temperaturtastwiderstand 77 ändert seinen Widerstand mit der Temperatur und liefert so eine Anzeige der Temperaturänderung, der die Unterlage ausgesetzt ist. Temperaturtastwiderstand 77 wird durch einen Operationsverstärker 79 gespeist, der einen Invertiereingang 80, einen Nichtinvertiereingang 81 sowie einen Ausgang 82 aufweist. Operationsverstärker 79 wird durch Vorspannwider-
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stände 84 und 85 geregelt. Die Klemme am oberen Ende des Vorspannwiderstandes 84 wie auch die anderen Klemmen, die mit einem +-Zeichen gekennzeichnet sind, sind mit einer positiven Spannungsklemme innerhalb der Spannungsversorgung 46 verbunden.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 79 ist mit einem Widerstand 87 und einem einstellbaren Potentiometer 88 verbunden. Wie das noch nachfolgend erläutert werden wird, ermöglicht das Potentiometer 88 eine Einstellung der Spannung auf O bei einer Temperatur, die dem Minimumbereich der an dem Ausgang 52 erscheinenden Meßspannung entspricht.
Korrekturkreis 75 weist außerdem einen Operationsverstärker 90 mit einem Invertiereingang 91, einem Nichtinvertiereingang 92 sowie einem Ausgang 93 auf, der ein Korrektursignal gemäß Kurve 1 in Fig. 4 erzeugt. Der Operationsverstärker wird durch Widerstände 95 und 96 und ein einstellbares Potentiometer 122 geregelt. Ein weiterer Operationsverstärker 100 zur Temperaturkorrektur weist einen Invertiereingang 101, einen Nichtinvertiereingang 102 und einen Ausgang 103 auf, der ein Korrektursignal gemäß Kurve 2 in Fig. 4 erzeugt. Operationsverstärker 100 ist durch Vorspannwiderstände 105 bis 107 und ein einstellbares Potentiometer 108 geregelt. Korrekturkreis 75 weist außerdem einen Operationsverstärker 110 mit einem Invertiereingang 111, einem Nichtinvertiereingang 112 und einem Ausgang 113 auf, der ein
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Korrektursignal gemäß Kurve 3 in Fig. 4 erzeugt. Operationsverstärker 110 ist durch Widerstände 115 bis 118 sowie ein einstellbares Potentiometer 119 geregelt.
Korrekturkreis 75 weist außerdem einen Widerstand 121 zur Steilheitseinstellung wie auch einen Kompensationswiderstand 124 zur Temperaturlinearisierung auf. Widerstand 121 erzeugt ein Temperaturkorrektursignal gemäß Kurve 4 in Fig. 4. Ein Schalterkreis 130 ermöglicht zu einer bestimmten Zeit jeweils nur einem der Ausgangssignale von den Operationsverstärkern 90, 100 und 110 die Wirksamkeit. Der Schaltkreis weist Dioden 132 bis 136 und Widerstände 138 und 139 auf. Die Klemme am unteren Ende des Widerstandes 138 ist mit einer negativen Spannung der Stromversorgung 46 verbunden. Darüber hinaus ist jeder Operationsverstärker mit einer positiven und einer negativen Gleichspannung der Stromversorgung 46 verbunden.
Schalterkreis 130 steuert einen Treiber 142, der Transistoren 144 und 145, Widerstände 147 und 148 und eine Diode 150 aufweist. Der Treiber erzeugt an einem Leiter 152 eine Vorspannung zur Temperaturkorrektur, die an das Vorspannetzwerk 37 gelangt.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Schaltung in Verbindung mit den Fig. 3 bis 5 erläutert.
Zur Einstellung des gleichgerichteten Ruhestromes durch die Dehnungsmeßwiderstände 18 und 20 wird der Schleifarm 45 so lange bewegt, bis ein passender Wert erzielt ist. Nachdem der Ruhestrom eingestellt ist, halten die Operationsverstärker 24
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und 29 den Ruhestrom konstant, unabhängig von Änderungen des Widerstandswertes der Dehnungsmeßwiderstände 18 und 20. Das ist ein bedeutsames Merkmal, weil dadurch die Notwendigkeit zur Verwendung einer Wheatstone'sehen Brückenanordnung entfällt, die bei bisher verwendeten Einrichtungen benutzt wurde. Nachdem der Ruhestrom durch die Dehnungsmeßwiderstände 18 und 20 eingestellt ist, wird das Potentiometer 36 verändert, um den Teil der Meßspannung einzustellen, der über den Gegenkopplungswiderstand 60 an das Widerstandsnetzwerk 33 zurückgeführt wird. Potentiometer 36 wird so lange eingestellt, bis die Meßspannung am Ausgang 52 relativ linear bleibt, wenn der Druck in der Druckkammer 15 von ungefähr 75 mm bis 800 mm Hg verändert wird. Fig. 5 verdeutlicht die Größe der Korrektur, die durch Verwendung der Gegenkopplung mit dem Gegenkopplungswiderstand 60 erzielt werden kann. Kurve U gemäß Fig. 5 gibt eine typische unkorrigierte Meßspannung wieder, wenn der Gegenkopplungswiderstand 60 geöffnet ist. Diese Messung kann dadurch durchgeführt werden, daß die Meßspannung (Ausgang 52) bei einem Druck von 75 mm Hg und bei ungefähr 800 mm Hg gemessen wird. Natürlich werden die Messungen bei einer einzigen Temperatur durchgeführt. Nachdem zwei Drücke als zwei Punkte in dem Diagramm aufgetragen sind, wird eine gerade Linie zwischen den beiden Punkten gezogen. Die Meßspannung wird dann gemessen, während der Druck in Stufen von 75 bis 800 mm Hg geändert wird. Für jede Stufe wird die Spannung gemessen, und
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die Differenz zwischen dem Wert auf der geraden Linie und dem tatsächlichen Wert wird in Einheiten von Millivolt und Prozenten des vollen Bereichsfehlers abgelesen und als Kurve U aufgetragen. Durch Wiedereinschaltung des Gegenkopplungswiderstandes 60 und Einstellung des Potentiometers 36 kann die Drucklinearität der am Ausgang 52 gemessenen Spannung korrigiert und an den Wert derKurve C angeglichen werden.
Es wurde gefunden, daß der Bereich der Meßspannung (Ausgang 52, Fig. 4) einen·Minimumwert bei einer&estimmten Temperatur erreicht und sich bei Temperaturen oberhalb und unterhalb dieses Minimumwertes verbreitet. Bei dem Beispiel gemäß Fig. 4 ist der Bereich der Meßspannung bei ungefähr 5O°C. In Fig. 4 ist die Bereichsspannung auf der X-Achse aufgetragen und als Bezugswert verwendet. Der Bereich der Meßspannung ist die absolute Spannungsdifferenz am Ausgang 52 bei Änderung des Druckes von ungefähr 75 bis 800 mm Hg bei einer bestimmten Tempeiä:ur. Wird der Bereich nicht über dem interessierenden Temperaturbereich auf einem konstanten Wert gehalten, so ist die Genauigkeit der resultierenden Druckmessung verringert.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wurde gefunden, daß der Bereich sich um 7 % über einen Temperaturbereich von ungefähr -40 C bis ungefähr 90 C ändern kann. Eine typische, eine solche Bereichsänderung wiedergebende Kurve ist die Kurve S in Fig. 4 Diese Kurve kann dadurch gewonnen werden, daß der
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Korrekturkreis 75 abgetrennt und der Bereich oder die absolute Differenz der Meßspannung gemessen wird, während sich der Druck in der Druckkammer 15 in Stufen von 75 bis 800 mm Hg bei den verschiedenen dargestellten Temperaturen ändert.
Zur Korrektur der Bereichsänderung dient der Korrekturkreis 75 gemäß der Erfindung. Der Korrekturkreis arbeitet als Nichtlinearverstärker, bei dem die Verstärkungen der verschiedenen Verstärkerelemente dem Abfall des Bereichs angenähert sind, der durch einen vorbestimmten Teil der Kurve 5 (Fig. 4) wiedergegeben ist. Die sich ergebende Verstärkungscharakteristxk ist durch die Kurven 1 bis 4 in Fig. 4 verdeutlicht. Die Kurven 1 bis 3 ergeben sich durch die Operationsverstärker 90, 100 und 110, während die Kurve 4 durch den Wert des Widerstandes 121 gegeben ist.
Nachdem eine Kurve ähnlich der Kurve S für eine bestimmte Dehnungsmeßwiderstandsanordnung gemäß der Erfindung aufgetragen ist, wird das Potentiometer 88 so eingestellt, daß die Spannung an dem Leiter 152 bei der Temperatur 0 ist, die dem minimalen Bereich, beim vorliegenden Beispiel 50 C, entspricht. Oberhalb der Minimumbereichstemperatur ist die Spannung an dem Leiter 152 negativ, und unterhalb der Minimumbereichstemperatur ist die Spannung an dem Leiter 152 positiv. Um den Operationsverstärker 90 so einzustellen, daß eine Verstärkungscharakteristik.gemäß Kurve 1 (Fig. 4) erzielt wird, wird das Potentiometer 122 verstellt. Zur Einstellung der Operationsverstärker 100 und 110 zur Erzielung von Verstärkungscharakteristiken ge-
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maß den Kurven 2 und 3 (Fig. 4) werden jeweils die Potentiometer 108 und 119 eingestellt. Wie bereits erwähnt, wird zur Erzielung einer Verstärkungscharakteristik gemäß Kurve 4 (Fig. 4) der richtige Wert für den Widerstand 121 ausgewählt.
Schalterkreis 130 sorgt dafür, daß bei irgendeiner Temperatur unterhalb 50 C nur einer der Operationsverstärker 90, 100 oder 110 über den Transistor 144 die Spannung am Leiter 152 ändert, um eine Verstarkungscharakteristik gemäß einer der Kurven 1 bis 3 in Fig. 4 zu erzielen. Außerdem sorgt der Schalterkreis 130 dafür, daß bei irgendeiner Temperatur oberhalb 50°C nur der Widerstand 121 über Transistor 145 in Funktion ist, so daß eine Verstarkungscharakteristik gemäß Kurve 4 erzielt ist. Die an dem Leiter 152 erscheinende, zur Temperaturkorrektur dienende Vorspannung gelangt an das Vorspannetzwerk 37, um den Gleichstromfluß durch die Dehnungsmeßwiderstände 18 und 20 so zu ändern, daß der Bereich der Meßspannung, die an dem Ausgang 52 erscheint, im wesentlichen über den gesamten interessierenden Temperaturbereich konstant bleibt. Als Folge der Druckline'-arität und wegen der Temperaturkorrekturschaltung ist die am Ausgang 67 erscheinende Druckspannung linear mit den Änderungen des Druckes in der Druckkammer 15 der Druckmeßwiderstandsanordnung 10 verknüpft.
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Claims (9)

  1. Pat en tansprüche
    ( 1.JDehnungsmesser, mit einem ersten Widerstand und einem zweiten Widerstand, die durch eine Unterlage so gehalten sind, daß die Widerstände in Abhängigkeit von der Änderung der Umgebung eine variable Dehnung erfahren, mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Änderungen in der Umgebung durch Messung der Änderungen einer elektrischen Eigenschaft der Widerstände, gekennzeichnet durch einen ersten Operationsverstärker mit
    einem ersten nichtinvertierenden Eingang, einem ersten invertierenden Eingang und einem ersten Ausgang, durch einen
    zweiten Operationsverstärker mit einem zweiten nichtinvertierenden Eingang, einem zweiten invertierenden Eingang und einem zweiten Ausgang, durch einen Schaltkreis zur Verbindung der
    ersten und zweiten nichtinvertierenden Eingänge mit einer
    Stromsenke mit einer vorbestimmten Spannung, durch erste Mittel zur Einschaltung des ersten Widerstandes zwischen dem ersten Ausgang und dem ersten invertierenden Eingang, so daß
    der Stromfluß zwischen dem ersten Widerstand trotz Änderungen im Widerstand des ersten Widerstandes konstant bleibt, durch
    zweite Mittel zur Einschaltung des zweiten Widerstandes zwischen den zweiten Ausgang und den zweiten invertierenden Eingang, so daß der Stromfluß durch den zweiten Widerstand trotz Änderungen im Widerstand des zweiten Widerstandes konstant
    SL/Si -16-
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    bleibt, durch Vorspannmittel, die zwischen der Spannungsquelle und den ersten und zweiten invertierenden Eingängen eingeschaltet sind und die zur Einstellung des Ruhestromes dienen, der
    durch den ersten und zweiten Widerstand fließt, und durch Differentialmittel , die an die ersten und zweiten Widerstände angeschlossen sind und an deren Ausgang eine Meßspannung erscheint, die der Differenz der Spannung über den ersten und
    zweiten Widerständen proportional ist.
  2. 2. Dehnungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis ein Widerstandsnetzwerk mit einem solchen Widerstandswert aufweist, daß die ersten und zweiten invertierenden Eingänge auf einem Potential kleiner als 1 Volt gehalten
    sind.
  3. 3. Dehnungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten und zweiten Operationsverstärker eine Eingangsimpedanz größer als 250 k /£\ hat.
  4. 4. Dehnungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten und zweiten Operationsverstärker eine Ausgangsimpedanz kleiner als 100 Sl hat.
  5. 5. Dehnungsmesser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zur Rückführung eines Teiles der Meßspannung an den Schaltkreis, wodurch die Drucklinearität der Meßspannung verbessert ist.
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  6. 6. Dehnungsmesser nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch temperaturkompensierende Mittel, die aufweisen einen Temperaturtaster zur Erzeugung einer der Temperatur der Unterlage proportionalen Spannung, erste Korrekturmittel zur Erzeugung eines ersten Korrektursignals, dessen Größe proportional der Änderung des Meßspannungsbereichs über einen ersten Temperaturbereich ist, zweite Korrekturmittel zur Erzeugung eines zweiten Korrektursignals, dessen Größe proportional der Änderung des Meßspannungsbereichs über einen zweiten Temperaturbereich ist, der größer als der erste Temperaturbereich ist und durch Schaltmittel, die an die Vorspannmittel eine erste Temperaturkorrekturvorspannung übertragen, die proportional dem ersten Korrektursignal ist, wenn die Temperatur der Unterlage im ersten Bereich liegt, und die an die Vorspannmittel eine zweite Temperaturkorrekturspannung übertragen, die proportional dem zweiten Korrektursignal ist, wenn die Temperatur der Unterlage im zweiten Bereich liegt.
  7. 7. Dehnungsmesser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Temperaturbereich und der zweite Temperaturbereich jeweils unterhalb und oberhalb einer Minimumbereichstemperatur liegen, bei der der Meßspannungsbereich ein Minimum ist.
  8. 8. Dehnungsmesser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erstenKorrekturmittel einen Operationsverstärker aufweisen.
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    2U8058
  9. 9. Dehnungsmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltmittel ein Diodennetzwerk aufweisen, das mit den ersten und zweiten Korrekturmitteln verbunden ist.
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DE2448058A 1973-11-02 1974-10-09 Dehnungsmeßanordnung Expired DE2448058C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00412134A US3841150A (en) 1973-11-02 1973-11-02 Strain gauge transducer signal conditioning circuitry

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ID=23631732

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2448058A Expired DE2448058C3 (de) 1973-11-02 1974-10-09 Dehnungsmeßanordnung

Country Status (7)

Country Link
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