RU2071064C1

RU2071064C1 - Invariant measuring bridge

Info

Publication number: RU2071064C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Нестеров
Original assignee: Владимир Николаевич Нестеров
Priority date: 1992-02-11
Filing date: 1992-02-11
Publication date: 1996-12-27

Abstract

FIELD: measuring technology. SUBSTANCE: invariant bridge may be used in manufacture of parametric measuring converters ivariant to multiplication- effecting factors. It comprises four converters, of them being primary one, power supply source, two measuring voltage converters and divider. EFFECT: increased accuracy of conversion and linearization of conversion accuracy. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к мультипликативным влияющим факторам. The invention relates to measuring equipment and can be used in instrumentation for constructing parametric measuring transducers that are invariant to multiplicative influencing factors.

Известен [1] измерительный мост, содержащий четыре преобразователя, один из которых датчик с переменными параметрами, источник питания, соединенный с вершинами диагонали питания, измеритель напряжения, включенный в измерительную диагональ моста. Known [1] is a measuring bridge containing four transducers, one of which is a sensor with variable parameters, a power source connected to the vertices of the power diagonal, a voltage meter included in the measuring diagonal of the bridge.

Недостатком известного устройства является недостаточная точность преобразования из-за влияния на результаты измерения изменений параметров источника питания и нелинейность функции преобразования. A disadvantage of the known device is the lack of conversion accuracy due to the influence on the measurement results of changes in the parameters of the power source and the nonlinearity of the conversion function.

Цель изобретения повышение точности преобразования за счет обеспечения инвариантности к изменениям параметров источника питания и линеаризация функции преобразования. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the conversion by ensuring invariance to changes in the parameters of the power source and linearization of the conversion function.

Цель достигается тем, что известное устройство, содержащее четыре преобразователя, один из которых датчик с переменными параметрами, источник питания, соединенный с вершинами диагонали питания, измеритель напряжения, включенный в измерительную диагональ моста, снабжено вторым измерителем напряжения и блоком деления, причем входы второго измерителя напряжения соединены с выводами преобразователя, находящегося в одной ветви моста с датчиком, а выводы первого и второго измерителей напряжения соединены со входами блока деления. The goal is achieved by the fact that the known device containing four transducers, one of which is a sensor with variable parameters, a power source connected to the vertices of the power diagonal, a voltage meter included in the measuring diagonal of the bridge, is equipped with a second voltage meter and a division unit, the inputs of the second meter voltage are connected to the terminals of the Converter, located in the same branch of the bridge with the sensor, and the conclusions of the first and second voltage meters are connected to the inputs of the division unit.

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

Мост содержит четыре преобразователя 1 4, один из которых 1 датчик с переменными параметрами. С вершинами диагонали питания соединен источник 5 питания. В измерительную диагональ моста включен первый измеритель 6 напряжения. Второй измеритель 7 напряжения своими входами соединен с выводами преобразователя 3, находящегося в одной ветви моста с преобразователем 1. Выходы первого и второго измерителей 6 и 7 напряжения соединены со входами блока 8 деления. The bridge contains four transducers 1 4, one of which is 1 sensor with variable parameters. A power supply 5 is connected to the vertices of the power diagonal. The first voltage meter 6 is included in the measuring diagonal of the bridge. The second voltage meter 7 with its inputs is connected to the terminals of the converter 3 located in one branch of the bridge with the converter 1. The outputs of the first and second voltage meters 6 and 7 are connected to the inputs of the division unit 8.

Мост работает следующим образом. The bridge works as follows.

При изменении информативного параметра преобразователя 1 напряжение в измерительной диагонали моста определяется выражением:

где Е Э.Д.С. источника 5 питания;
Z₁ начальное значение информативного параметра преобразователя 1;
ΔZ отклонение информативного параметра преобразователя 1 относительно начального значения Z₁;
Z₂, Z₃, Z₄ номинальные значения параметров соответственно преобразователей 2, 3 и 4.When you change the informative parameter of the Converter 1, the voltage in the measuring diagonal of the bridge is determined by the expression:

where E E.D.S. power supply 5;
Z _{1 the} initial value of the informative parameter of the Converter 1;
ΔZ deviation of the information parameter of the Converter 1 relative to the initial value of Z ₁ ;
Z ₂ , Z ₃ , Z ₄ nominal values of the parameters, respectively, converters 2, 3 and 4.

Напряжение на выводах преобразователя 3 определяется выражением:

После пропорционального преобразования в измерителях 6 и 7 напряжения сигналы, определяемые выражениями 1 и 2, поступают на входы блока 8 деления, сигнал на выходе которого определяется выражением:

3
При обеспечении равенства параметров Z₁ Z₂ Z₃ Z₄ Z сигнал на выходе блока 8 деления определяется выражением:

Как видно из выражений 3 и 4, функция преобразования данного измерительного моста является линейной и не зависит от дестабилизирующих изменений параметров источника питания.The voltage at the terminals of the Converter 3 is determined by the expression:

After a proportional conversion in voltage meters 6 and 7, the signals determined by expressions 1 and 2 are fed to the inputs of the division unit 8, the output signal of which is determined by the expression:

3
While ensuring the equality of parameters Z ₁ Z ₂ Z ₃ Z ₄ Z the signal at the output of block 8 division is determined by the expression:

As can be seen from expressions 3 and 4, the conversion function of this measuring bridge is linear and does not depend on destabilizing changes in the parameters of the power source.

Claims

An invariant measuring bridge containing four transducers included in its shoulders, one of which is a primary one, a power source connected to the vertices of the bridge’s power diagonal, a voltage measuring transducer included in the measuring diagonal of the bridge, characterized in that a second voltage measuring transducer and a block are inserted therein division connected to the outputs of the voltage measuring transducers, and the second voltage measuring transducer is connected in parallel with the converter lennym in one branch sites with the transducer.