RU1827013C - Tension measuring device - Google Patents
Tension measuring deviceInfo
- Publication number
- RU1827013C RU1827013C SU904889921A SU4889921A RU1827013C RU 1827013 C RU1827013 C RU 1827013C SU 904889921 A SU904889921 A SU 904889921A SU 4889921 A SU4889921 A SU 4889921A RU 1827013 C RU1827013 C RU 1827013C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- amplifier
- input
- resistor
- resistors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике, в частности дл измерени неэлектрических величин Цель изобретени снижение энергопотреблени Тензометрическое устройство содержит последовательно соединенные тензодатчик, усилитель, управл емый масштабный преобразователь и сумматор,блок питани , второй выход которого соединен со вторым выводом диагонали питани тен- зодатчика, выходы измерительной диагонали тензодатчика соединены с первым и вторым входами усилител первый масштабный преобразователь выход которого соединен с третьим входом усилител , второй масштабный преобразователь, выход которого соединен со вторым входом сумматора 4, суммирующий усилитель 7, первый выход которого соединен с входами первого и второго масштабных преобразователей , второй выход - со вторым входом управл ющего масштабного преобразовател а первый вход-через первый резистор с первым выходом диагонали питани тензодатчика . первый и второй операционные усилители второй,третий и четвертый резисторы , инвертирующий вход третьего операционного усилител соединен с первыми выводами п того и седьмого резисторов, а неинвертирующий вход - с первыми выводами шестого и восьмого резисторов, второй вывод седьмого резистора соединен с выходом третьего операционного усилител , дев тый резистор, первый вывод которого соединен с инвертирующим входом третьего операционного усилител , а второй вывод - с первым выходом блока питани , второй выход последнего соединен со второй вершиной диагонали питани тензодатчика и заземлен, а первый выход соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилител , входами первого и второго масштабных преобразователей и вторым выводом восьмого резистора, первый вывод второго резистора соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилител , а второй вывод - с выходом второго операционного усилител и со вторыми выводами четвертого и шестого резисторов, первый вывод первого резистора соединен с неинвертирующим входом второго Операционного усилител и первым выводом диагонали питани тензодатчика, а второй вывод - с выходом первого операционного усилител и со вторыми выводами третьего и п того резисторов, инвертирующие входы первого и второго операционных усилителей соединены между собой и с первыми выводами третьего и четвертого резисторов 1 ил. 00 ю ыThe invention relates to measuring and control equipment, in particular for measuring non-electric quantities. Purpose of the invention. Reducing energy consumption. A strain gauge device comprises a strain gauge, an amplifier, a controlled scale converter and an adder, a power supply unit, the second output of which is connected to the second output of the power supply diagonal, the outputs of the measuring diagonal of the strain gauge are connected to the first and second inputs of the amplifier; the first scale converter; the output of which about connected to the third input of the amplifier, the second scale converter, the output of which is connected to the second input of the adder 4, the summing amplifier 7, the first output of which is connected to the inputs of the first and second scale converters, the second output - with the second input of the control scale converter and the first input - through the first resistor with the first output of the load cell diagonal. the first and second operational amplifiers are the second, third and fourth resistors, the inverting input of the third operational amplifier is connected to the first terminals of the fifth and seventh resistors, and the non-inverting input is connected to the first terminals of the sixth and eighth resistors, the second terminal of the seventh resistor is connected to the output of the third operational amplifier, the ninth resistor, the first output of which is connected to the inverting input of the third operational amplifier, and the second output to the first output of the power supply, the second output of the last connected with the second vertex of the load cell diagonal and is grounded, and the first output is connected to the non-inverting input of the first operational amplifier, the inputs of the first and second scale converters and the second output of the eighth resistor, the first output of the second resistor is connected to the non-inverting input of the first operational amplifier, and the second output to the output the second operational amplifier and with the second terminals of the fourth and sixth resistors, the first terminal of the first resistor is connected to the non-inverting input of the second Operation Nogo amplifier and the first terminal of the power pickoff diagonally and the second output - with an output of the first operational amplifier and to second terminals of the third and the fifth resistors, inverting inputs of the first and second operational amplifiers are connected together and to first terminals of the third and fourth resistors 1 yl. 00 s
Description
Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике, в частности, дл мз- мерени неэлектрических величин в услови х широких диапазонов и быстромен ющихс температур.The invention relates to a measurement technique, in particular for measuring non-electric quantities under conditions of wide ranges and rapidly varying temperatures.
Цель изобретени - снижение энергопотреблени .The purpose of the invention is to reduce energy consumption.
На фиг, 1 приведена схема предлагавмого устройства.In Fig, 1 shows a diagram of the proposed device.
Устройство содержит тенэодатчик 1, усилитель 2, управл емый масштабный преобразователь 3, сумматор 4, блок питани 5, электронный амперметр 6 суммирующий усилитель 7, операционные усилители 8-10, резисторы 11-19, первый и второй масштаб- ные преобразователи 20 и 21.The device comprises a current sensor 1, an amplifier 2, a controlled scale converter 3, an adder 4, a power supply 5, an electronic ammeter 6, a summing amplifier 7, operational amplifiers 8-10, resistors 11-19, the first and second scale converters 20 and 21.
Измер емый сигнал с выхода измерительной диагонали тензодатчика 1 поступает на первый и второй входы усилител 2, далее на первый вход управл емого мзсш- табного преобразовател 3 и первый вход сумматора 4, с выхода которого сигнал поступает на регистратор (на фиг. 2 не показан ). Сигнал с первого выхода блока питани 5 поступает на входы первого 20 и второго 21 масштабных преобразователей, а с их выходов на третий вход усилител 2 и второй вход сумматора 4, а сигнал с первого выхода блока питани 5 поступает на первый вход электронного амперметра б и по- втор етс на его втором входе и первом входе диагонали питани тензодатчика 1. Электронный амперметр б формирует корректирующий сигнал, который поступает на второй вход управл емого масштабного преобразовател 3. Цепь, сформированна из первом 8, втором 9 и третьем 10 операционных усилител , а также первом 12, втором 11,третьем 13, четвертом 14, п том 16, шестом 17, седьмом 18, восьмом 19 резисто- pax формирует сигнал, пропорциональный току через тензодатчик 1, а с помощью дев того резистора 15 осуществл етс компенсаци начального значени тока через тензодатчик 1.The measured signal from the output of the measuring diagonal of the load cell 1 is fed to the first and second inputs of the amplifier 2, then to the first input of the controlled power converter 3 and the first input of the adder 4, from the output of which the signal goes to the recorder (not shown in Fig. 2) . The signal from the first output of power supply 5 is fed to the inputs of the first 20 and second 21 scale converters, and from their outputs to the third input of amplifier 2 and the second input of adder 4, and the signal from the first output of power supply 5 is fed to the first input of electronic ammeter b and - second at its second input and the first input of the diagonal of the load cell 1. The electronic ammeter b generates a correction signal, which is fed to the second input of the controlled scale converter 3. The circuit is formed from the first 8, second 9 and third 10 opera of the amplifier, as well as the first 12, second 11, third 13, fourth 14, volume 16, sixth 17, seventh 18, eighth 19 resistor pax generates a signal proportional to the current through the strain gauge 1, and using the ninth resistor 15 is carried out compensation of the initial current value through the strain gauge 1.
Тензометрическое устройство работает следующим образом:Strain gauge device operates as follows:
На тензодатчик 1 воздействует измер ема физическа величина и сопутствующее ей температурное воздействие t.The load cell 1 is affected by a measurable physical quantity and the accompanying temperature effect t.
Сигнал Lh на первом входе управл емого масштаб йо го преобразовател 3 можно представить:The signal Lh at the first input of the controlled scale of the th th converter 3 can be represented:
Ui РКп{1 + ам A t) + Ua «э А т К2 + Um - Р) 1J2 (1. + «м Л t) + Um (1 + Ур - % At).Ui RKn (1 + am A t) + Ua «e А t K2 + Um - Р) 1J2 (1. +« м Л t) + Um (1 + Ур -% At).
55
5 5
0 5 0 5 0 50 5 0 5 0 5
00
55
где Р - измер ема физическа величина:where P is the measured physical quantity:
Ki - коэффициент преобразовани тензодатчика 1:Ki - load cell conversion factor 1:
Кг - коэффициент преобразовани усилител 2;Kg is the conversion coefficient of amplifier 2;
At - приращение температуры, воздействующей на тензодатчик 1;At is the increment of temperature acting on the strain gauge 1;
U - выходное напр жение блока питани ;U is the output voltage of the power unit;
щ - коэффициент преобразовани первого масштабного преобразовател 20;u is the conversion coefficient of the first scale converter 20;
«м - коэффициент мультипликативной чувствительности .тензодатчика 1 к приращению температуры Дт;"M is the coefficient of the multiplicative sensitivity of the strain gauge 1 to the temperature increment Dt;
Ua Oa аддитивное изменение нулевого выходного сигнала тензодатчика 1 на единицу изменени температуры;Ua Oa additive change in the zero output signal of the strain gauge 1 per unit temperature change;
Оа - температурный коэффициент ухода нулевого сигнала тензодатчика 1.Oa is the temperature coefficient of departure of the zero signal of the strain gauge 1.
Схема электронного амперметра 6 реагирует на ток, протекающий через первый и второй входы. Этот ток протекает через тензодатчик 1. Отличительным свойством электронного амперметра 6 вл етс то, что напр жение на его первом входе повтор етс на его втором входе с точностью, определ емой напр жени ми смещени первого и второго операционных усилителей 8 и 9. Следовательно,при использовании высокоточных операционных усилителей можноут- верждать, что напр жение U, снимаемое с первого выхода блока питани 5, повтор етс на первом выводе диагонали питани тензодатчика 1, а второй вход электронного амперметра б вл етс источником напр жени дл тензодатчика 1. При этом на входных цеп х электронного амперметра 6 падение напр жени равно нулю и, следовательно , не тер етс часть напр жении питани тензодатчика 1 и не снижаетс чувствительность.The circuit of the electronic ammeter 6 responds to a current flowing through the first and second inputs. This current flows through the strain gauge 1. A distinctive property of the electronic ammeter 6 is that the voltage at its first input is repeated at its second input with an accuracy determined by the bias voltages of the first and second operational amplifiers 8 and 9. Therefore, with Using high-precision operational amplifiers, it can be stated that the voltage U taken from the first output of power supply unit 5 is repeated at the first output of the power supply diagonal of strain gauge 1, and the second input of electronic ammeter b is the source of direct voltage for the load cell 1. In this case, at the input of the electronic circuits of the ammeter 6, the voltage drop is zero and therefore does not lose a portion of the power voltage zhenii load cell 1 and is not reduced sensitivity.
При равенстве значений резисторов 11- 14 функцию1 преобразовани электронного амперметра 6 можно записатьIf the values of resistors 11-14 are equal, the conversion function 1 of the electronic ammeter 6 can be written
Ua 2RK3,Ua 2RK3,
где Ua выходное напр жение электронного амперметра 6;where Ua is the output voltage of the electronic ammeter 6;
R - сопротивление резисторов 11-14;R is the resistance of the resistors 11-14;
Кз - коэффициент преобразовани суммирующего усилител 7 по второму инвертирующему и третьему неинвертирующему входам;C3 is the conversion coefficient of the summing amplifier 7 at the second inverting and third non-inverting inputs;
- ток, протекающий через диагональ питани тензодатчика 1. is the current flowing through the feed diagonal of the load cell 1.
Изменение сопротивлени диагонали питани тензодатчика 1 под воздействием температуры i приведет к изменению (напр жение питани тензодгттчика остаетс стабильным) тока I пртгкакнцего черезA change in the resistance of the diagonal of the power supply of the strain gauge 1 under the influence of temperature i will lead to a change (the supply voltage of the strain gauge remains stable) of the current I only through
тензодатчик 1, и выходного напр жени электронного амперметра 6.strain gauge 1, and the output voltage of the electronic ammeter 6.
В начальном состо нии напр жение Ua°, вызванное протеканием начального тока о через тензодатчик 1, компенсируетс с помощью сигнала U, подаваемого на первый вход суммирующего усилител 7. Подстройка осуществл етс путем регулировки величины дев того резистора 15, На четвертый вход суммирующего усилител 7 пода- етс посто нное смещающее напр жение U.In the initial state, the voltage Ua °, caused by the flow of the initial current o through the strain gauge 1, is compensated by the signal U supplied to the first input of the summing amplifier 7. The adjustment is made by adjusting the value of the ninth resistor 15, To the fourth input of the summing amplifier 7 - there is a constant bias voltage U.
Таким образом, на выходе суммирующего усилител формируетс сигнал Uz:Thus, at the output of the summing amplifier, a signal Uz is generated:
U2 U(), U2 U (),
где Ut а. Кз - изменение сигнала на выходе суммирующего усилител 7 на единицу изменени температуры At;where Ut a. C3 is the change in the signal at the output of the summing amplifier 7 per unit temperature change At;
бйКз температурный коэффициент чув- ствительности к изменению температуры At, регулируемый с помощью коэффициента преобразовани суммирующего усилител 7 Кз по второму и третьему входам, регулируемого путем изменени величины п того и шестого резисторов 16 и 17,bKK temperature coefficient of sensitivity to temperature change At, controlled by the conversion coefficient of the summing amplifier 7 Kz at the second and third inputs, controlled by changing the values of the fifth and sixth resistors 16 and 17,
Напр жение IJ2 на втором входе управл емого масштабного преобразовател 3 определ ет его коэффициент преобразовани K/j:The voltage IJ2 at the second input of the controlled scale converter 3 determines its conversion coefficient K / j:
К4 K4
КTO
1 + Ut at Кз At 1 + Ut at KZ At
где K4° - начальный коэффициент преобразовани управл емого масштабного преобразовател 3, определ емый величиной U начального посто нного смещени на его втором входе.where K4 ° is the initial conversion coefficient of the controlled scale converter 3, determined by the value U of the initial constant displacement at its second input.
Дл того чтобы с помощью дополнительного термозависимого сигнала U2 скор- ректировать и аддитивную, и мультипликативную погрешности основного информационного сигнала Ui, необходи- мо выполнить услови :In order to correct both the additive and multiplicative errors of the main information signal Ui using an additional thermally dependent signal U2, the following conditions must be fulfilled:
п - Ua K2 n ам-ТГ m0p - Ua K2 n am-TG m0
О-м г -ту t Кз Oh m-t t Kz
Величины Ua, Ut, OM, «a, «t определ ютс в результате эксперимента. Условие (1) выполн ют подстройкой коэффициента преобразовани гм первого масштабного преобразовател 20The values Ua, Ut, OM, "a," t are determined by experiment. Condition (1) is performed by adjusting the conversion coefficient um of the first scale converter 20
m m
Ua «зUa z
U а,U a
- К2 . - K2.
а условие (2) выполн ют подстройкой коэффициента преобразовани Кз суммирующего усилител 7 rjo второму и третьему входам.and condition (2) is performed by adjusting the conversion coefficient K3 of the summing amplifier 7 rjo to the second and third inputs.
K,-jy..« Ut at K, -jy .. "Ut at
Управл емый масштабный преобразователь 3 реализует функциюControlled scale converter 3 implements the function
Ui ., „ PKiK2(1 + Ом At U2 1 4Ui., „PKiK2 (1 + Ohm At U2 1 4
+ (1 +-- «(КзД+ (1 + - «(KZD
К2 U гмK2 U um
Uni(1 H-yfЈ2-%At) -КЗUni (1 H-yfЈ2-% At) -K3
(1 +§«t КзДО Р Ki Ка КЗ +U щ К.(1 + § «t КзДО Р Ki Ка КЗ + U щ К.
20 2520 25
. 30. thirty
3535
оabout
е e
50fifty
gg gg
Остаточное аддитивное смещение UniK/j0 в выражении (3) устран ют с помощью сумматора 4 путем регулировки коэффициента преобразовани п2 второго масштабного преобразовател 21The residual additive bias UniK / j0 in expression (3) is eliminated using the adder 4 by adjusting the transform coefficient n2 of the second scale converter 21
П2 -П1К4°.P2 -P1K4 °.
Выходное напр жение тензометрического устройстваStrain gauge output voltage
Увых PKl K2 К4°.Suffer PKl K2 K4 °.
и функционально свободно от аддитивной и мультипликативной погрешностей, вызываемых температурным дрейфом,and functionally free from additive and multiplicative errors caused by temperature drift,
Технико-экономическим преимуществом предложенного решени вл етс то, что в нем снижено энергопотребление за счет упрощени устройства.The technical and economic advantage of the proposed solution is that it reduces power consumption by simplifying the device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904889921A RU1827013C (en) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Tension measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904889921A RU1827013C (en) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Tension measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1827013C true RU1827013C (en) | 1993-07-07 |
Family
ID=21549457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904889921A RU1827013C (en) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Tension measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1827013C (en) |
-
1990
- 1990-11-05 RU SU904889921A patent/RU1827013C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 682766, кл G 01 В 7/16,1975 Авторское свидетельство СССР № 1525440, кл G 01 В 7/16, 1987. Авторское свидетельство СССР № 1775596, кл G 01 В 7/16,1992 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101109662B (en) | Thermal resistance temperature surveying circuit | |
US4414853A (en) | Pressure transmitter employing non-linear temperature compensation | |
US4984460A (en) | Mass flowmeter | |
US3688581A (en) | Device for correcting the non-linear variation of a signal as a function of a measured magnitude | |
US5343755A (en) | Strain gage sensor with integral temperature signal | |
EP0566160B1 (en) | Bridge type measuring device with output compensating circuit | |
CN100434876C (en) | Heating resistor type air flow meter | |
US4190796A (en) | Pressure detecting apparatus having linear output characteristic | |
US3906796A (en) | Electronic temperature measuring apparatus | |
GB2113849A (en) | Two-wire differential pressure transmitter | |
US5412998A (en) | Torque measuring system | |
RU1827013C (en) | Tension measuring device | |
US6107861A (en) | Circuit for self compensation of silicon strain gauge pressure transmitters | |
CN116499631A (en) | Compensation circuit and compensation method for temperature of constant-current power supply pressure sensor | |
US6810745B2 (en) | Temperature dependent sensitivity compensation structure of sensor | |
CN113739881B (en) | Temperature drift resistant weighing sensor signal measuring circuit | |
KR100219762B1 (en) | Fuel quanity measure gauge | |
CN201083559Y (en) | Self-compensation high precision pressure-temperature composite sensor | |
KR19980076201A (en) | Temperature measuring device using RTD | |
US4001669A (en) | Compensating bridge circuit | |
CN217786375U (en) | Three-wire system thermal resistor temperature sampling circuit for remote transmission | |
RU1789892C (en) | Pressure meter | |
JPH07139985A (en) | Thermal air flow measuring instrument | |
KR19980084452A (en) | Temperature compensation circuit of pressure sensor | |
CN2604669Y (en) | Self-compensation high precision pressure-temperature composite sensor |