DE3136816A1 - Digital einstellbarer spannungsgeber - Google Patents

Digital einstellbarer spannungsgeber

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DE3136816A1
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switch
voltage
voltage generator
wheatstone bridge
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Heinrich Dipl.-Ing. 7500 Karlsruhe Schröder
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H19/00—Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters
    • H03H19/008—Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters with variable switch closing time
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
    • G01G23/01—Testing or calibrating of weighing apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/14—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
    • G01G3/142—Circuits specially adapted therefor
    • G01G3/145—Circuits specially adapted therefor involving comparison with a reference value
    • G—PHYSICS
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    • G01R17/00—Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
    • G01R17/02—Arrangements in which the value to be measured is automatically compared with a reference value
    • G01R17/04—Arrangements in which the value to be measured is automatically compared with a reference value in which the reference value is continuously or periodically swept over the range of values to be measured

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Description

  • Digital einstellbarer Spannungsgeber
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen digital einstellbaren Spannungsgeber.
  • Für manche Aufgaben, z. B. zum Prüfen von elektronischen Auswägeeinrichtungen elektromechanischer Waagen, sind Spannungsgeber erforderlich, die es gestatten, einen vorgegebenen Spannungswert mit Fehlern von höchstens 10 5 reproduzierbar zu unterteilen. Derartige Spannungsgeber können auf herkömmliche Weise, nämlich mit einem fein unterteilten Widerstandsnetzwerk, nur unter größtem Aufwand für die Toleranz und Temperaturstabilität der Einzelwiderstände aufgebaut werden.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen digital einstellbaren Spannungsgeber zu schaffen, der ohne fein unterteilte Widerstände auskommt.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine von einer konstanten Spannung gespeiste Wheatstone-Brückenschaltung mit einem über einen Schalter mindestens einem der Brückenhalbzweige parallel schaltbaren Widerstand, wobei der Schalter vom Ergebnis eines Vergleiches einer von einem Mittel zur Vorgabe eines digitalen Wertes bereitgestellten Zahl mit einer in einen Zähler einlaufenden Anzahl von Impulsen einer Taktimpulsfolge steuerbar und die eingestellte Spannung der Meßdiagonalen der Wheatstone-Brücke über einen Tiefpaß entnehmbar ist.
  • Die Genauigkeit der eingestellten Spannung ist bei einem Spannungsgeber nach der Erfindung hauptsächlich von der Genauigkeit der Zeitteilung abhängig. Diese kann mit durchaus wirtschaftlichen Mitteln ohne große Schwierigkeiten bis in die Größenordnung von 1O U gebracht werden.
  • Zweckmäßig ist der Parallelwiderstand über einen Umschalter abwechselnd einem und dem anderen von zwei benachbarten Brückenhalbzweigen parallel zu schalten.
  • Als Brückenwiderstände sind mit Vorteil Dehnungsmeßstreifen zu verwenden, die auf einen Metallblock geklebt sind.
  • Der Spannungsgeber kann als Wägezellen-Phantom zur Prüfung von elektronischen Auswägeeinrichtungen elektromechanischer Waagen benutzt werden.
  • Die Erfindung wird anhand einer Figur, die ein Ausführungsbeispiel als Blockschaltbild darstellt, erläutert.
  • Eine Wheatstone-Brückenschaltung 1 aus vier Widerständen 2, 3, 4 und 5, die vorteilhafterweise aus Dehnungsmeßstreifen bestehen, wird über zwei Klemmen 6 und 7 mit einer konstanten Spannung gespeist. Die Klemmen 6 und 7 sind an den festen Kontakten 8 und 9 eines Umschalters 10 angeschlossen. Der bewegliche Kontakt 11 des Umschalters 10 liegt über- einen Widerstand 12 am einen Endpunkt der Meßdiagonalen der Wheatstone-Brücke 1. An Klemmen 13 und 14, die über einen aus einem Widerstand 15 und einem Kondensator 16 bestehenden Tiefpaß an die Meßdiagonale der Wheatstone-Brücke 1 angeschlossen sind, kann die Teilspannung abgegriffen werden. Der Umschalter 10 ist in der Figur als mechanischer Umschalter dargestellt. In der praktischen Ausführung wird dafür ein Reed-Relais oder ein Schalttransistor oder eine Schalttransistorenkombination gewählt werden. Der Umschalter wird durch das in seinem Verlauf in der Figur dargestellte Ausgangssignal eines Vergleichers 17 gesteuert, dessen eine Biteingänge mit Bitausgängen eines Zählers 18 verbunden sind. Ein Zähleingang des Zählers 18 ist an den Ausgang eines Taktgenerators 19 angeschlossen. Vergleichsbiteingänge des digitalen Zahlenvergleichers liegen an Bitausgängen eines Zahlenstellers 20, an dem ein der den Klemmen 13 und 14 entnehmbaren Teilspannung entsprechender Digitalwert ein- gestellt werden kann. Das den Schalter 10 umschaltende Ausgangssignal des Vergleichers 17 ändert seinen Wert, wenn die im Zähler 18 auflaufende Zahl gleich der im Zahlensteller 20 eingegebenen Zahl ist und wenn der Zähler 18 vollgezählt ist. Das Ausgangssignal ist in der Figur dem Vergleicher 17 zugeordnet. Die Zeit T entspricht dabei der Zählperiode des Zählers 18. Mit T1 ist die bis zum Einlaufen der im Zahlensteller 20 vorgegebenen Anzahl von Impulsen in den Zähler 18 verstreichenden Zeit bezeichnet.
  • Das Verhältnis T1/T bestimmt die Zeitteilung.
  • 4 Patentansprüche 1 Figur

Claims (4)

  1. Patentansprüche Digital einstellbarer Spannungsgeber, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine von einer konstanten Spannung gespeiste Wheatstone-Brückenschaltung (1) mit einem über einen Schalter (10) mindestens einem der Brückenhalbzweige parallel schaltbaren Widerstand (12), wobei der Schalter (10) vom Ergebnis eines Vergleiches einer von einem Mittel zur Vorgabe eines digitalen Wertes bereitgestellten Zahl mit einer in einen Zähler (18) einlaufenden Anzahl von Impulsen einer Taktimpulsfolge steuerbar und die eingestellte Spannung der Meßdiagonalen der Wheatstone-Brücke (1) über einen Tiefpaß (15, 16) entnehmbar ist.
  2. 2. Spannungsgeber 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 der Widerstand (12) abwechselnd über einen Schalter (10) einem und dem anderen von zwei benachbarten Brückenhalbzweigen (2, 3) parallel schaltbar ist.
  3. 3. Spannungsgeber 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 die Widerstände (2, 3, 4, 5) der Wheatstone-Brücke (1) als auf einen Metallblock aufgeklebte Dehnungsmeßstreifen ausgeführt sind.
  4. 4. Spannungsgeber nach Anspruch 1 oder einem der vorausgehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h seine Verwendung als Wägezellen-Phantom.
DE19813136816 1981-09-16 1981-09-16 Digital einstellbarer Spannungsgeber Expired DE3136816C2 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2641863A1 (fr) * 1989-01-13 1990-07-20 Bruyere Jean Marie Dispositif simulateur d'efforts

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, IM-19, No.4, 1970, S.286-290 *

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DE3136816C2 (de) 1983-10-27

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