RU132539U1 - BRIDGE PRESSURE TENSOR CONVERTER TYPE - Google Patents
BRIDGE PRESSURE TENSOR CONVERTER TYPE Download PDFInfo
- Publication number
- RU132539U1 RU132539U1 RU2013109482/28U RU2013109482U RU132539U1 RU 132539 U1 RU132539 U1 RU 132539U1 RU 2013109482/28 U RU2013109482/28 U RU 2013109482/28U RU 2013109482 U RU2013109482 U RU 2013109482U RU 132539 U1 RU132539 U1 RU 132539U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bridge
- strain gauge
- inputs
- pressure
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Тензопреобразователь давления мостового типа, содержащий тензомост, который подключен к источнику стабильного тока, отличающийся тем, что в нем применены два инструментальных усилителя, первые входы которых соединены со средними точками стоек тензомоста, а вторые их входы подключены к средним точкам резистивных термостабильных делителей так, что обеспечивается пораздельное усиление изменения потенциалов выходной диагонали тензомоста, причем выходы инструментальных усилителей связаны со входами аналого-цифрового вычислителя, который определяет пораздельно давление и температуру измеряемой среды согласно уравнениям;,где Δφи Δφ- усиленные значения изменения потенциалов выходной диагонали;Kи- коэффициенты чувствительности тензопреобразователя по давлению;Ки- коэффициенты чувствительности тензопреобразователя по температуре.A bridge-type strain gauge pressure transducer containing a strain gauge bridge that is connected to a stable current source, characterized in that it employs two instrumental amplifiers, the first inputs of which are connected to the midpoints of the tensor bridge struts, and their second inputs are connected to the midpoints of thermostable resistive dividers so that a separate amplification of the change in the potentials of the output diagonal of the tensor bridge is provided, and the outputs of the instrumental amplifiers are connected to the inputs of the analog-digital computer the second one determines separately the pressure and temperature of the measured medium according to the equations; where Δφ and Δφ are the amplified values of the change in the potentials of the output diagonal; K are the sensitivity coefficients of the strain gauge according to pressure; K are the sensitivity coefficients of the strain gauge according to temperature.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике и может применяться в измерителях как давления, так и других физических величин, преобразование которых в электрический сигнал производится с помощью тензорезисторных мостов.The utility model relates to measuring technique and can be used in measuring both pressure and other physical quantities, the conversion of which into an electrical signal is carried out using strain gauge bridges.
Как известно, смотри например статью Д.Б.Мартынова и В.М.Стучебникова «Температурная коррекция тензопреобразователей давления на основе КНС.». Датчики и системы. №10 2002 г, тензопреобразователи обладают большими температурными погрешностями. Для коррекции мультипликативной составляющей температурной погрешности применяют питание тензомоста от источника стабильного тока. Однако при этом возрастает аддитивная составляющая температурной погрешности. С целью уменьшения аддитивной погрешности в тензомост включают элементы балансировки начального выходного сигнала тензомоста и настраивают его на уровень, определяемый уравнениемAs you know, see, for example, an article by D. B. Martynov and V. M. Stubniknikov “Temperature correction of pressure strain gauges based on SPS.” Sensors and systems. No. 10 of 2002, strain gauges have large temperature errors. To correct the multiplicative component of the temperature error, tensor bridge power from a stable current source is used. However, the additive component of the temperature error increases. In order to reduce the additive error, the elements of balancing the initial output signal of the tensor bridge are included in the strain gage and adjusted to the level determined by the equation
где и - входные сопротивления тензомостаWhere and - input impedance of the strain gage
и - уходы начального напряжения моста and - departure of the initial bridge voltage
Элементы балансировки выполняют термостабильными резисторами, которые размещают не на мембране, чувствительной к давлению. Этот способ термокоррекции применен в тензопреобразователе давления мостового типа МИДА-01П. Этот преобразователь содержит тензомост, который запитан от источника стабильного тока. Выходная диагональ его тензомоста подключена ко входу инструментального усилителя, выход которого несет информацию о давлении. Этот тензопреобразователь давления и выбран в качестве прототипа для предлагаемой полезной модели.The balancing elements are performed by thermostable resistors, which are not placed on a pressure sensitive membrane. This method of thermal correction is used in a bridge strain gauge MIDA-01P. This transducer contains a strain bridge, which is powered from a stable current source. The output diagonal of its strain bridge is connected to the input of the instrumental amplifier, the output of which carries information about the pressure. This pressure transducer is selected as a prototype for the proposed utility model.
Основным недостатком этого прототипа является ограничение эффективности термокоррекции разными теплопроводностями тензорезисторов моста и балансировочными резисторами. Причем они размещаются в разных температурных условиях. Поэтому, при динамически изменяющейся температуре происходит нарушение условия термокоррекции аддитивной погрешности. Прототип из за этого не может быть применен.например, для измерения давления в ударных волнах.The main disadvantage of this prototype is the limitation of the thermal correction efficiency by different thermal conductivities of the bridge strain gages and balancing resistors. Moreover, they are placed in different temperature conditions. Therefore, at a dynamically changing temperature, the condition of thermal correction of the additive error is violated. Because of this, a prototype cannot be applied. For example, for measuring pressure in shock waves.
Целью предложенной полезной модели является повышение эффективности термокоррекции аддитивной составляющей температурной погрешности и, как следствие, расширение областей применения тензопреобразователей давлений мостового типа.The purpose of the proposed utility model is to increase the efficiency of thermal correction of the additive component of the temperature error and, as a result, the expansion of the scope of bridge pressure strain transducers.
Указанная цель, в тензопреобразователе, содержащем тензомост, который запитан от источника стабильного тока, и который содержит инструментальный усилитель, достигается введением второго инструментального усилителя и аналого-цифрового вычислителя. Первые входы инструментальных усилителей при этом должны быть подключены к средним точкам соответствующих стоек тензомоста, а вторые их входы соединены со средними точками соответствующих термостабильных резистивных делителей. Выходы обоих инструментальных усилителей подключены при этом к независимым двум входам вычислителя., который определяет температуру и давление на мембране преобразователя в соответствии с уравнениямиThis goal, in a strain gauge containing a strain gage, which is powered from a stable current source, and which contains a tool amplifier, is achieved by introducing a second tool amplifier and an analog-to-digital computer. The first inputs of the instrumental amplifiers should be connected to the midpoints of the respective struts of the strain gage, and their second inputs are connected to the midpoints of the corresponding thermostable resistive dividers. The outputs of both instrumental amplifiers are connected in this case to the independent two inputs of the calculator., Which determines the temperature and pressure on the transducer membrane in accordance with the equations
; ;
где Δφ1 и Δφ2 - выходные напряжения соответственно первого и второго инструментальных усилителей, которые определяются усиленными отклонениями потенциалов выходной диагонали тензомоста.where Δφ 1 and Δφ 2 are the output voltages of the first and second instrumental amplifiers, respectively, which are determined by the amplified deviations of the potentials of the output diagonal of the tensor bridge.
Kp и - коэффициенты чувствительности этих напряжений к изменению давления.K p and - the coefficients of sensitivity of these stresses to pressure changes.
Кt и - коэффициенты чувствительности этих напряжений к изменению температуры.K t and - coefficients of sensitivity of these stresses to temperature changes.
Уравнения получены исходя из матеиатической модели тензомостового преобразователя в котором мост запитан от источника стабильного тока.The equations are obtained on the basis of the mathematical model of a strain-bridge converter in which the bridge is powered from a stable current source.
Δφ1=Kp·P+Kt·t°; Δφ2=·P+·t°Δφ 1 = K p · P + K t · t °; Δφ 2 = P + T °
Путем градуировок преобразователя по давлению и по температуре определяют все четыре его коэффициента чувствительности. При определенных значениях этих коэффициентов, уравнения матмодели преобразователя имеют однозначные решения.By calibrating the transducer by pressure and temperature, all four of its sensitivity coefficients are determined. For certain values of these coefficients, the equations of the transducer matmodel have unambiguous solutions.
На рисунке 1 представлена схема полезной модели. На ней обозначеныFigure 1 shows a diagram of a utility model. Marked on it
! - тензомост преобразователя! - transducer strain bridge
2 источник стабильного тока2 stable current source
3 - термостабильные резисторные делители3 - thermostable resistor dividers
4 - инструментальные усилители4 - instrumentation amplifiers
5 - аналого-цифровой вычислитель5 - analog-to-digital computer
Работа преобразователя заключается в том, что с помощью двух инструментальных усилителей и двух резисторных делителей измеряются по раздельно изменения обоих потенциалов выходной диагонали тензометрического моста, запитанного от источника стабильного тока. Благодаря этому появляется возможность описания преобразователя системой из двух уравнений и тем самым с помощью вычислителя разделить температуру и давление среды, действующей на мембрану тензопреобразователя.The operation of the converter is that with the help of two instrumental amplifiers and two resistor dividers, the changes of both potentials of the output diagonal of the strain gauge bridge, powered from a stable current source, are measured separately. This makes it possible to describe the transducer by a system of two equations, and thereby using a computer to separate the temperature and pressure of the medium acting on the membrane of the strain transducer.
Общими признаками преобразователя-прототипа и преобразователя - полезной модели являются питание тензомоста стабильным током и применение для измерения напряжений инструментальных усилителей. Отличительными признаками являются применение двух инструментальных усилителей с целью по раздельного измерения потенциалов выходной диагонали тензомоста и применение вычислителя давления и температуры. Благодаря отличительным признакам в совокупности с известными удалось повысить эффективность термокоррекции преобразователя в условиях динамических температур. Кроме этого появилась возможность одним тензопреобразователем измерить не только давление но и температуру. Тем самым расширить сферу применения тензопреобразователей мостового типа.Common features of the prototype transducer and transducer - utility model are supplying a tensor bridge with stable current and the use of instrumental amplifiers for measuring voltages. Distinctive features are the use of two instrumental amplifiers for the purpose of separately measuring the potentials of the output diagonal of the tensor bridge and the use of a pressure and temperature calculator. Thanks to the distinguishing features, together with the known ones, it was possible to increase the efficiency of thermal correction of the converter in dynamic temperatures. In addition, it became possible to measure not only pressure but also temperature with one strain transducer. Thus, to expand the scope of bridge strain gauges.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013109482/28U RU132539U1 (en) | 2013-03-04 | 2013-03-04 | BRIDGE PRESSURE TENSOR CONVERTER TYPE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013109482/28U RU132539U1 (en) | 2013-03-04 | 2013-03-04 | BRIDGE PRESSURE TENSOR CONVERTER TYPE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU132539U1 true RU132539U1 (en) | 2013-09-20 |
Family
ID=49183821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013109482/28U RU132539U1 (en) | 2013-03-04 | 2013-03-04 | BRIDGE PRESSURE TENSOR CONVERTER TYPE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU132539U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2731033C1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-08-28 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Bridge-type pressure transducer |
-
2013
- 2013-03-04 RU RU2013109482/28U patent/RU132539U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2731033C1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-08-28 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Bridge-type pressure transducer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101858811B (en) | Method for compensating signal of high-precision pressure sensor | |
CN108956009B (en) | Piezoelectric pressure sensor calibration method and device | |
CN103398807A (en) | Novel three dimensional stress measuring sensor | |
CN103162901A (en) | Nonlinear calibrating method for multiple temperature points of pressure sensor | |
CN104020036B (en) | A kind of determine horizontal centre-point load under the method for annular prestressed film maximum defluxion | |
CN104019931B (en) | A kind of determine horizontal centre-point load under the method for annular prestressed film maximum stress | |
CN103308223A (en) | Device and method for testing wall shear stress based on flexible heat-sensitive sensors | |
CN102519666B (en) | Digital temperature compensation system and method | |
CN106840481A (en) | The resistance strain gage force measuring method and system of a kind of adaptive measuring | |
CN108351253A (en) | Temperature sensing circuit | |
RU132539U1 (en) | BRIDGE PRESSURE TENSOR CONVERTER TYPE | |
CN203719620U (en) | Portable low-power static state resistance strain gauge | |
CN103852002A (en) | Portable low-power-consumption static resistance strain indicator | |
TWI477754B (en) | Pressure detecting circuit | |
Gaikwad et al. | Design and development of novel weighing scale system | |
RU2408857C1 (en) | Pressure sensor based on nano- and micro-electromechanical system with frequency-domain output signal | |
CN203053529U (en) | Weighting device | |
RU2515079C2 (en) | Method to measure pressure and intelligent pressure sensor on its basis | |
JP4255926B2 (en) | Strain and temperature measuring device | |
CN206670832U (en) | A kind of device for lifting temperature survey precision | |
RU2645904C1 (en) | Pressure registrator and speed of shock wave | |
RU2484435C1 (en) | Pressure measurement method, calibration method and pressure sensor based on nano- and microelectromechanical system | |
CN107040258A (en) | The signal handling equipment of measuring machine and measuring machine | |
RU2585486C1 (en) | Method of measuring pressure and calibration based on tensobridge integrated pressure transducer | |
RU2418275C1 (en) | Method of measuring pressure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20131022 |