RU1795375C

RU1795375C - Method of construction invariant measuring circuit and invariant bridge

Info

Publication number: RU1795375C
Application number: SU904828085A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Нестеров
Original assignee: Самарский Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1990-05-24
Publication date: 1993-02-15

Abstract

Использование: изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении. Сущность изобретени : способ заключаетс в том, что включают первичные преобразователи или дифференциальный первичный преобразователь в дифференциальную преобразующую цепь, измер ют величину сигнала, пропорционального разности сигналов в ее плечах, включают те же первичные преобразователи или дифференциальный первичный преобразователь в суммирующую преобразующую цепь, измер ют величину сигнала, пропорционального указанной сумме, и дел т на последнюю величину сигнала , пропорционального разности сигналов в дифференциальной преобразующей цепи. Инвариантный измерительный мост содержит п ть преобразователей 1-5, два из которых 1 и 2 вл ютс плечами дифференциального датчика или датчиками, включенными дифференциально, а три других 3-5, с посто нными параметрами, идентичны и включены по схеме звезда. В диагональ питани моста, симметричную относительно преобразователей 3 и 4, последовательно включены источник питани 6 и преобразователь 5, а в измерительную диагональ и параллельно преобразователю 5 включены, соответственно, первый и второй измерители 7 и 8 напр жени , выходы которых соединены со входами блока 9 делени . В результате выполнени операции делени получаетс следующий выходной сигнал измерительного моста: Ui/Ua AZ/(Z0 + Z), где Д2 - информативные изменени параметров первичных преобразователей 1 и 2; Z0 - начальное значение параметров первичных преобразователей 1 и 2; Z - номинальное значение параметров преобразователей 3-5; Ui - напр жение на входе первого измерител 7 напр жени ; U2 напр жение на входе второго измерител 8 напр жени . 2 с.п.ф-лы, 1 ил. (Л С х| ю ел XI СПUsage: the invention relates to measuring technique and can be used in instrumentation. SUMMARY OF THE INVENTION: the method consists in including primary transducers or a differential primary transducer in a differential conversion circuit, measuring a signal proportional to the difference of signals in its arms, including the same primary transducers or differential primary transducer in a summing conversion circuit, measuring the value signal proportional to the specified sum, and divided by the last value of the signal proportional to the difference of the signals in the differential transforming circuit. The invariant measuring bridge contains five transducers 1-5, two of which 1 and 2 are the arms of a differential sensor or sensors that are switched on differentially, and the other three 3-5, with constant parameters, are identical and are connected according to the star circuit. In the diagonal of the bridge’s power supply, symmetrical with respect to the transducers 3 and 4, the power supply 6 and the transducer 5 are connected in series, and the first and second voltage meters 7 and 8, the outputs of which are connected to the inputs of block 9, are included in the measuring diagonal and in parallel division. As a result of the division operation, the following output signal of the measuring bridge is obtained: Ui / Ua AZ / (Z0 + Z), where D2 are informative changes in the parameters of the primary converters 1 and 2; Z0 is the initial value of the parameters of the primary converters 1 and 2; Z is the nominal value of the parameters of the transducers 3-5; Ui is the voltage at the input of the first voltage meter 7; U2 is the voltage at the input of the second voltage meter 8. 2 C.P.F-ls, 1 ill. (L x | y ate XI SP

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении дл создани измерительных устройств, инвариантных к аддитивным и мультипликативным вли ющим факторам.The invention relates to measuring technique and can be used in instrumentation to create measuring devices that are invariant to additive and multiplicative influencing factors.

Целью изобретени вл етс повышение точности преобразовани информативного входного сигнала за счет обеспечени инвариантности к мультипликативным вли ющим факторам .и линейности функции преобразовани . .. ;The aim of the invention is to increase the accuracy of the conversion of an informative input signal by providing invariance to the multiplicative influencing factors and linearity of the conversion function. ..;

Суть способа заключаетс в том, что включают первичные преобразователи или дифференциальный первичный преобразователь в дифференциальную и суммирующую преобразующие цепи, измер ют величины сигналов на выходах названных преобразующих цепей и их отношение используют в качестве выходной величины. The essence of the method is that they include primary converters or a differential primary converter into a differential and summing converter circuits, measure the magnitude of the signals at the outputs of these converter circuits and use their ratio as an output quantity.

На чертеже изображена схема инвариантного измерительного моста.The drawing shows a diagram of an invariant measuring bridge.

Мост содержит п ть преобразователей 1-5, два из которых 1 и 2 вл ютс плечами дифференциального датчика или датчиками , включенными дифференциально, а три других 3,4 и 5, с посто нными параметрами, идентичны и включены по схеме звезда. В диагональ питани моста, симметричную относительно преобразователей 3 и 4, последовательно включены источник питани 6 и преобразователь 5, а в измерительную диагональ моста и параллельно преобразователю 5 включены, соответственно, первый и второй измерители 7 и 8 напр жени , выходы которых соединены со входами блока 9 делени .The bridge contains five transducers 1-5, two of which 1 and 2 are the arms of a differential sensor or sensors that are switched on differentially, and the other three 3,4 and 5, with constant parameters, are identical and are connected in a star circuit. In the diagonal of the bridge’s power supply, symmetrical with respect to transducers 3 and 4, the power supply 6 and converter 5 are connected in series, and the first and second voltage meters 7 and 8, the outputs of which are connected to the inputs of the unit 9 divisions.

Способ реализуетс следующим образом .. , The method is implemented as follows ..,

При дифференциальном изменении параметров первичных преобразователей 1 и 2 напр жение на входе измерител 7 напр жени пропорционально разности токов, протекающих через них, и определ етс выражением:With a differential change in the parameters of the primary converters 1 and 2, the voltage at the input of the voltage meter 7 is proportional to the difference of the currents flowing through them, and is determined by the expression:

иц-1«its-1 "

00

55

00

2Z2Z

(Z0+2 (Е-2:- о ) (E-Z -IQ) )-Az . tz0+z) + AzJ(Z0 + 2 (E-2: - o) (E-Z -IQ)) -Az. tz0 + z) + AzJ

io)Azio) Az

(2,+z)2-Az2J(2, + z) 2-Az2J

,() , ()

л.l

где Z0 - начальное значение параметров преобразователей 1 и 2;where Z0 is the initial value of the parameters of the converters 1 and 2;

Z - номинальное значение параметров преобразователей 3, 4и 5;Z is the nominal value of the parameters of the converters 3, 4 and 5;

Е - напр жение источника б питани ;E is the voltage of the power supply;

lo - ток, протекающий через преобразователь 5;lo is the current flowing through the converter 5;

AZ- информативные изменени пара метров преобразователей 1 и 2.AZ - informative changes of parameters of converters 1 and 2.

Напр жение на входе измерител 8 напр жени пропорционально сумме токов, протекающих через первичные преобразователи 1 и 2, и определ етс выражением:The voltage at the input of the voltage meter 8 is proportional to the sum of the currents flowing through the primary converters 1 and 2, and is determined by the expression:

U2- U2-

(R-z(R-z

1о) 1o)

т it i

(E-Z-IQ)(E-Z-IQ)

(2)(2)

(Zo-f-z)-Az (Zo+zj+Sz1 z (Zo+z)z(E-Z-lo)(Zo-f-z) -Az (Zo + zj + Sz1 z (Zo + z) z (E-Z-lo)

(z0+z)2-Az2 После пропорционального преобразовани в измерител х .7 и 8 напр жени сиг- налы, определ емые выражени ми (1) и (2), поступают на входы устройства 9 делени , на выходе которого получают сигнал, определ емый выражением:(z0 + z) 2-Az2 After proportional conversion to voltage meters .7 and 8, the signals defined by expressions (1) and (2) are fed to the inputs of the division device 9, the output of which receives a signal expressed by:

Ui AZ U2-(Zo+Z) w Таким образом, функци преобр-эзова ни инвариантного измерительного мост построенного в соответствии с данным способом , не зависит от мультипликативных вли ющих факторов, в том числе и неста бильности параметров источника питани , w вл етс линейной.Ui AZ U2- (Zo + Z) w Thus, the pre-conversion function or the invariant measuring bridge constructed in accordance with this method does not depend on the multiplicative influencing factors, including the instability of the power supply parameters, w is linear .

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и 1, Способ построени инвариантной измерительной цепи, заключающийс в том, что включают первичные преобразователи или дифференциальный первичный преобразователь в дифференциальную преобразующую цепь и измер ют величину сигнала, пропорционального разности сигналов в ее плечах, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, в суммирующую преобразующую цепь включают первичные измерительные преобразователи или дифференциальный первичный преобразователь , измер ют величину сигнала, пропорционального указанной сумме, и дел тFormula 1, A method for constructing an invariant measuring circuit, which consists in including primary transducers or a differential primary transducer in a differential transforming circuit and measuring a signal proportional to the difference of the signals in its shoulders, characterized in that, in order to increase accuracy, primary measuring transducers or a differential primary transducer are included in the summing conversion circuit, and a signal proportional to the specified amount, and div t

на последнюю величину сигнала, пропорционального разности сигналов в дифференциальной преобразующей цепи,the last value of the signal proportional to the difference of the signals in the differential conversion circuit,

2. Инвариантный измерительный мост, содержащий четыре преобразовател , два из которых вл ютс плечами дифференциального датчика или датчиками, включенными дифференциально, источник питани , .соединенный с одной из вершин диагонали питани , измеритель напр жени , включенный в измерительную диагональ моста, отличающийс тем, что, с целью повышени точности преобразовани , в него введены второй измеритель напр жени , блок делени и п тый преобразователь, идентичный2. An invariant measuring bridge comprising four transducers, two of which are the shoulders of a differential sensor or sensors switched on differentially, a power source connected to one of the vertices of the power diagonal, a voltage meter included in the measuring diagonal of the bridge, characterized in that In order to improve the accuracy of conversion, a second voltage meter, a division unit and a fifth converter identical

уже имеющимс и соединенный одним вы-источника питани и вторым входом второгоalready existing and connected by one you-power supply and a second input of the second

водом с второй вершиной диагонали питани измерител напр жени , выходы первого иwater with a second vertex of the diagonal of the power supply voltage meter, the outputs of the first and

и первым входом второго измерител напр -второго измерителей напр жени соединежени , а другим выводом - с вторым выводомны с входами блока делени .and the first input of the second meter, for example, the second meter of the voltage of the connection, and the other terminal with the second terminal to the inputs of the division unit.