DE2824823A1 - Supply circuit for passive transducers including strain-gauges - maintains constant ratio between supply voltage and compensation voltage - Google Patents

Supply circuit for passive transducers including strain-gauges - maintains constant ratio between supply voltage and compensation voltage

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DE2824823A1 DE19782824823 DE2824823A DE2824823A1 DE 2824823 A1 DE2824823 A1 DE 2824823A1 DE 19782824823 DE19782824823 DE 19782824823 DE 2824823 A DE2824823 A DE 2824823A DE 2824823 A1 DE2824823 A1 DE 2824823A1
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Abstract

The transducer supply circuit comprises a constant-current generator (1) which feeds in series the primary windings of two current transformers (3, 4). Their secondaries are rectified (11, 4). The output of one secondary is applied across a potentiometer (5) whose slider carries the difference voltage between the compensation voltage (UK) and the output voltage of the strain-gauge bridge (6). The bridge is fed via several calibrating resistors (7, 8) from a regulated supply (12, 9). The control input of the supply is connected to a standard resistance (10). This is fed from the second rectifier (11) whose input current is proportional to that of the other rectifier. A constant ratio between the transducer supply and the compensation voltage is thus maintained.

Description

Schaltungsanordnung zur Speisung passiver MeßwertgeberCircuit arrangement for supplying passive transducers

in einer Kompensationsmeßeinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Speisung passiver Meßwertgeber in einer Kompensationsmeßeinrichtung unter Wahrung eines konstanten Verhältnisses der Speisegrößen für die Meßwertgeber und einen Kompensationsspannungsgeber.in a compensation measuring device The invention relates to a circuit arrangement for feeding passive transducers in a compensation measuring device while maintaining a constant ratio of the feed quantities for the transducers and a compensation voltage generator.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist in der DE-AS 12 36 650 beschrieben. Wenn bei Kompensationsmeßeinrichtungen in Meßanlagen mit passiven Meßwertgebern, d. h. Gebern, die einer Speisespannung bedürfen, nicht der sehr umständliche und aufwendige Weg einer Speisung mit Normalien gewählt werden soll, muß dafür Sorge getragen werden, daß sich Schwankungen der Speisegröße des Kompensationsspannungsgebers in gleicher Weise auf die Speisegröße der Meßwertgeber auswirken. Die Verwendung einer gemeinsamen Speisespannungsquelle gewährleistet die Erfüllung dieser Forderung noch nicht in jedem Fall.Such a circuit arrangement is described in DE-AS 12 36 650. If, in the case of compensation measuring devices in measuring systems with passive transducers, d. H. Encoders that require a supply voltage, not the very cumbersome and elaborate way of supplying standard parts is to be chosen, care must be taken be borne that fluctuations in the supply size of the compensation voltage transmitter affect the feed size of the transducers in the same way. The usage a common supply voltage source ensures that this requirement is met not yet in every case.

Wenn nämlich Kompensationsspannungsgeber und Meßwertgeber so weit voneinander entfernt sind, daß die Widerstände der Versorgungsleitungen zum Tragen kommen, dann wirken sich zeitliche Änderungen, beispielsweise infolge Temperaturschwankungen, dieser Leitungswiderstände in unterschiedlichen Speise spannungen für die Kompensationsspannungsgeber und Meßwertgeber aus. Eine Abhilfe dafür schafft die in der obengenannten Auslegeschrift beschriebene Stromserienspeisung. Widerstände der Versorgungsleitung und andere Ubergangswiderstände spielen hier keine Rolle mehr.If namely compensation voltage transmitter and transducer so far are apart that the resistors the supply lines come into effect, then temporal changes take effect, for example as a result Temperature fluctuations, these line resistances in different supply voltages for the compensation voltage transmitter and transducer. A remedy for this creates the current series feed described in the above-mentioned publication. Resistances the supply line and other contact resistances play no role here more.

Die Stromserienspeisung ist, insbesondere wenn sie als Wechselspannungsspeisung verwendet wird, wegen der benötigten Stromwandler sehr aufwendig. Deshalb ist für Kompensationsmeßeinrichtungen mit kurzen Versorgungsleitungen nach wie vor die gemeinsame Spannungsspeisung für beide Geber üblich. Passive Meßwertgeber sollen für beide Speisearten verwendbar sein und müssen deshalb sowohl für Spannungsspeisung als auch Stromspeisung abgeglichen werden, um die. Lagerhaltung zu vereinfachen.The current series feed is, especially if it is an AC voltage feed is used, very expensive because of the current transformers required. That's why for Compensation measuring devices with short supply lines are still common Power supply for both encoders is common. Passive transducers should work for both Types of supply can be used and must therefore be used for both voltage supply and also power supply can be adjusted to the. Simplify warehousing.

per Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltungsanordnung, wie sie eingangs beschrieben ist, die Wahrung eines konstanten Verhältnisses zwischen den Speisegrößen des Meßwertgebers und des Kompensationsspannungsgebers auch unter der Voraussetzung sicherzustellen, daß der Meßwertgeber spannungsgespeist ist und deshalb nur für die Spannungsspeisung abgeglichen werden muß. Diese Aufgabe wird bei der genannten Schaltungsanordnung durch Mittel zur konstanten Verhältnisregelung zwischen einem in erster Näherung konstanten Speisestrom des Kompensationsspannungsgebers und einer örtlich bereitgestellten Speisespannung der Meßwertgeber gelöst.The invention was based on the object, in a circuit arrangement, as described at the beginning, the maintenance of a constant relationship between the supply quantities of the transducer and the compensation voltage transducer the requirement to ensure that the transducer is powered and therefore only needs to be adjusted for the voltage supply. This task will in the circuit arrangement mentioned by means for constant ratio control between a supply current of the compensation voltage generator that is constant to a first approximation and a locally provided supply voltage of the transducers solved.

im einzelnen können die vorgeschlagenen Maßnahmen darin bestehen, daß jedem Meßwertgeber eine selbständige, geregelte Speisespannungsquelle unmittelbar zugeordnet ist, deren Regler vom Ausgangssignal eines Vergleichers für die Speisespannung des Meßwertgebers und einer von einem dem Speisestrom des Kompensationsspannungsgebers proportionalen Strom am Ort des Meßwertgebers abgeleiteten Vergleichsspannung abhängt.In detail, the proposed measures can consist of that each transducer has an independent, regulated supply voltage source whose controller is assigned by the output signal of a comparator for the supply voltage of the transducer and one of the supply current of the compensation voltage transmitter proportional current at the location of the transducer derived comparison voltage depends.

Diese Lösung gestattet nicht nur, Meßwertgeber zu verwenden, die nur auf eine einzige Speisegröße, nämlich die Spannung, hin abgeglichen sind, sondern gestattet auch die Verwendung von leistungsarmen, wenig aufwendigen Stromwandlern zur Übertragung des Vergleichsstromes, weil diese Wandler nicht mehr für die Bereitstellung der Speiseenergie der Meßwertgeber ausgelegt sein müssen.This solution not only allows sensors to be used that only are adjusted to a single supply variable, namely the voltage, but also allows the use of low-power, inexpensive current transformers for the transmission of the comparison current, because this converter is no longer available the supply energy of the transducers must be designed.

Weiterhin werden auch keine Leistungsstromquellen und diesen zugehörige Netzteile benötigt. Geregelte Speisespannungsquellen für jeden Meßwertgeber oder, bei Verzicht auf serielle Addition der Geberausgangsspannungen, auch für mehrere parallelgeschaltete Meßwertgeber stellen demgegenüber keinen übertriebenen Aufwand dar, weil diese Quellen in integrierter Technik sehr kostengünstig erhältlich sind.Furthermore, there are no power sources and associated with them Power supplies required. Regulated supply voltage sources for each transducer or, if there is no serial addition of the encoder output voltages, also for several On the other hand, sensors connected in parallel do not represent excessive expenditure because these sources are available very inexpensively in integrated technology.

Zweckmäßig wird eine Vergleichsmöglichkeit dadurch geschaffen, daß der konstante Speisestrom des Kompensationsspannungsgebers eine Primärwicklung eines am Ort des Meßwertgebers befindlichen, mit einer Sekundärwicklung einen Vergleichswiderstand speisenden Stromwandlers durchfließt.A possibility of comparison is expediently created in that the constant supply current of the compensation voltage transmitter a primary winding of a located at the location of the transducer, with a secondary winding a comparison resistor feeding current transformer flows through.

Der Vergleichswiderstand kann an die Sekundärwicklung des Stromwandlers über einen Gleichrichter angeschlossen sein.The comparison resistance can be connected to the secondary winding of the current transformer be connected via a rectifier.

Der konstante Speisestrom für den Kompensationsspannungsgeber kann in einem Konstantstromgenerator erzeugt werden.The constant supply current for the compensation voltage generator can can be generated in a constant current generator.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Figur erläutert. Der Einfachheit halber sind in der Figur nur die Speiseeinrichtungen für einen Meßwertgeber und einen Kompensationsspannungsgeber dargestellt. Die eigentliche Meßeinrichtung, die beispielsweise ein Servosystem einschließt, das beispielsweise auf ein veränderliches Potentiometer wirkt, ist dagegen weggelassen.A preferred embodiment of the invention is based on a Figure explained. For the sake of simplicity, only the dining facilities are shown in the figure for one Transmitter and a compensation voltage transmitter shown. The actual measuring device, which includes, for example, a servo system, which acts on a variable potentiometer, for example, is left out.

Über einen Konstantstromgenerator 1 werden zwei in Reihe geschaltete Primärwicklungen zweier Stromwandler 2 und 3 mit einem konstanten Strom beschickt. Eine Sekundärwicklung des Stromwandlers 2 speist eine Gleichrichteranordnung 4, deren Ausgangsstrom IK ein Potentiometer 5 durchfließt, an dessen beweglichem Abgriff die Spannungsdifferenz #U zwischen einer am Potentiometer abgegriffenen Kompensationsspannung UK und einer Meßspannung UM anliegt, die aus der Meßdiagonalen einer aus Dehnungsmeßstreifen aufgebauten Widerstandsbrücke 6 kommt. Die Speisediagonale der Widerstandsbrücke 6 wird iiber Abgleichwiderstände 7 und 8 von den Ausgangsklemmen einer geregelten Speisespannungsquelle 9 gespeist, an deren Steuerklemmen ein Vergleichswiderstand 10 iiegt, der vom Strom einer Gleichrichteranordnung 11 durchflossen wird. Die Gleichrichteranordnung 11 wird yon einem eingeprägten Strom aus einer Sekundärwicklung des Stromwandlers 3 gespeist. Dieser Strom ist streng proportional dem Speisestrom der Gleichrichteranordnung 4. Ein Netzversorgungsgerät 12 stellt die Betriebsspannung für die geregelte Speisespannungsquelle 9 bereit.A constant current generator 1 is used to connect two in series Primary windings of two current transformers 2 and 3 are charged with a constant current. A secondary winding of the current transformer 2 feeds a rectifier arrangement 4, whose output current IK flows through a potentiometer 5 at its movable tap the voltage difference #U between a compensation voltage tapped at the potentiometer UK and a measuring voltage UM is applied, which consists of the measuring diagonal of a strain gauge built resistance bridge 6 comes. The food diagonal of the resistance bridge 6 is controlled via balancing resistors 7 and 8 from the output terminals of a Supply voltage source 9 fed, at the control terminals of a comparison resistor 10 iiegt, through which the current of a rectifier arrangement 11 flows. The rectifier arrangement 11 is of an impressed current from a secondary winding of the current transformer 3 fed. This current is strictly proportional to the feed current of the rectifier arrangement 4. A power supply unit 12 provides the operating voltage for the regulated supply voltage source 9 ready.

Claims (5)

Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zur Speisung passiver Meßwertgeber in einer Kompensationsmeßeinrichtung unter Wahrung eines konstanten Verhältnisses der Speisegrößen für die Meßwertgeber und einen Kompensationsspannungsgeber, g e k e n n z e i c h n e t durch Mittel (3, 11, 10, 9) zur konstanten Verhältnisregelung zwischen einem in erster Näherung konstanten Speisestrom des Kompensationsspannungsgebers (2, 4, 5) und einer örtlich bereitgestellten Speisespannung des Meßwertgebers (6).Claims 1. Circuit arrangement for feeding passive transducers in a compensation measuring device while maintaining a constant ratio the feed quantities for the transducers and a compensation voltage transmitter, g e k e n n z e i c h n e t by means (3, 11, 10, 9) for constant ratio control between a supply current of the compensation voltage generator that is constant to a first approximation (2, 4, 5) and a locally provided supply voltage of the transducer (6). 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jedem Neßwertgeber (6) eine selbständige, geregelte Speisespannungsquelle (9) unmittelbar zugeordnet ist, deren Regler vom Ausgangssignal eines Vergleichers für die Speisespannung des Meßwertgebers und einer von einem dem Speisestrom des Kompensationsspannungsgebers (2, 4, 5) proportionalen Strom am Ort des Meßwertgebers (6) abgeleiteten Vergleichsspannung abhängt.2. Circuit arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that each Neßwertgeber (6) an independent, regulated supply voltage source (9) is assigned directly to the controller of the output signal of a comparator for the supply voltage of the transducer and one of the supply current of the Compensation voltage transmitter (2, 4, 5) proportional current at the location of the transducer (6) derived equivalent stress. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der konstante Speisestrom des Kompensationsspannungsgebers eine Primärwicklung eines am Ort des Meßwertgebers (6) befindlichen, mit einer Sekundärwicklung einen Vergleichswiderstand (10) speisenden Stromwandlers (3) durchfließt.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e I do not know that the constant supply current of the compensation voltage transmitter a primary winding of a located at the location of the transducer (6), with a secondary winding a comparative resistor (10) feeding current transformer (3) flows through. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, d a cl u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Vergleichswiderstand (10) an die Sekundärwicklung des Stromwandlers (3) über einen Gleichrichter (11) angeschlossen ist.4. Circuit arrangement according to claim 3, d a cl u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the comparison resistor (10) is connected to the secondary winding of the Current transformer (3) is connected via a rectifier (11). 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der konstante Speisestrom in einem Konstantstromgenerator (1) erzeugt wird.5. Circuit arrangement according to claim 1 or one of the preceding Claims that the constant supply current is generated in a constant current generator (1).
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