SU1158878A1

SU1158878A1 - Method of measuring force

Info

Publication number: SU1158878A1
Application number: SU833657820A
Authority: SU
Inventors: Марк Иосифович Столбун
Original assignee: Stolbun Mark
Priority date: 1983-11-02
Filing date: 1983-11-02
Publication date: 1985-05-30

Abstract

1 .СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СИПЫ, заключающийс в том, что снимают градуировочные характеристики V (F) и VfF) преобразовател с добавочным сопротивлением в цепипреобразовател и без добавочного сопротивлени соответственно, а затем прикладывают измер емую силу F и Измер ют въкодныё сигнальг U|; и U преобразовател при наличии добавочного сопротивлени в его цепи у и без добавочного сопротивлени соответственно, отличающийс тем, что, с целью уменьшени температурной ногрешнЬсти при измерени х преобразователем, выполнению по костовой схеме граду ировочные характеристики V(f) и Vjj(P) снимают при температуре ок ружающёй среды t,., соответствук цей нижней границе рабочего диапазона и при температуре t; , соответствующей верхней границе рабочего диапазона , а при приложении иэмер е, мой сшш F дополнительно измер ют падение напр жени Uj, на добавочжж сопротивлен}, которое вкпючшот в диагональ питани моста о величине йэмер еной силы р по расчетной оценке р.. отфедел емой из выражени ДД) р F tfp - F Лм ч jr ч г Я, где F - оценка величины силы F по величине вьпсодного сигнала U из.градуировочной характеристики V {F), снлтой при -fcjj без добавочного соп ротивлени в цепи щтеобразовател р« то же, из градуировочной характеристики V (F) , сн той при t без добавочного сопротивлени в цепи преобразовате 1 ; 1VV К,- «Tt .- : jj,4. ) К--т «41. MEASUREMENT METHOD OF SIPS, which consists in removing the calibration characteristics of V (F) and VfF) of the converter with an additional resistance to a converter circuit and without additional resistance, respectively, and then apply the measured force F and Measure the output signal U | and U converter in the presence of additional resistance in its circuit y and without additional resistance respectively, characterized in that, in order to reduce the temperature resolution when measuring with a converter, the calibration characteristics V (f) and Vjj (P) are removed at ambient temperature t,., corresponding to the lower limit of the working range and at temperature t; , corresponding to the upper limit of the working range, and when I measure it, my us F F measures the voltage drop Uj additionally resists}, which is inserted into the diagonal of the power bridge about the magnitude of the measured force p according to the calculated estimate of the expressions DD) p F tfp - F Lm h jr h r I, where F is an estimate of the magnitude of the force F by the magnitude of the extrinsic signal U of the calibration characteristic V (F), taken out at –fcjj without additional resistance in the circuit of the forcing generator however, from the calibration characteristic V (F), taken at t no additional resistance in converter 1; 1VV K, - «Tt .-: jj, 4. ) K - t "4

Description

fn fn

сопротивление резисторов; величина добавочного сопротивлени ; величина сопротивлени resistance resistors; additional resistance; resistance value

полумоста с тензорезисторами , определ етс какhalf bridge with strain gauges, defined as

Ufl - и„Ufl - and „

di R«di R "

UO-UM. 2Й„UO-UM. 2nd „

-- напр жение источника питани Диагонали моста; - падение напр жени на добавочном сопротивлении.- power supply voltage Diagonal bridge; - voltage drop at additional resistance.

158878158878

2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, сначала рабочий температурный диапазон разбивают на поддиапазоны, дл чего дополнительно снимают градуировочные характеристики V(F) и V(F) при температурах i , соответствующих границам поддиапазонов, определ ют по величине U и дополнительным гра- дуировочным характеристикам V;(F) величины F,- и, сравнива их с величиной Рц , определ ют температурный поддиапазон, при котором произведено измерение силы F, а затем, , принима границы найденного температурного поддиапазона за границы рабочего диапазона, производ т уточненный расчет F, .2. The method according to claim 1, characterized in that, in order to improve accuracy, the operating temperature range is first divided into subranges, for which purpose the calibration characteristics of V (F) and V (F) are additionally removed at temperatures i corresponding to the limits of the subranges, by the value of U and the additional calibration characteristics V; (F) the values of F, - and comparing them with the value of Рц, determine the temperature subrange at which the force F was measured, and then, taking the boundaries of the temperature range found Itza operating range calculation is produced proximate t F,.

II

Изобретение относитс к силоизмерительной технике и может быть ипользовано дл измерени сил с помощью тензорезисторных преобразователей .The invention relates to load sensing technology and can be used to measure forces using strain gauge transducers.

Известен способ измерени силы, заключающийс в том, что снимают градуировочную характеристику V(F) преобразовател , а затем приклады вают измер емую сипу F и измер ют выходной сигнал U преобразовател l .There is a known method for measuring the force, which consists in removing the calibration characteristic V (F) of the transducer, and then applying the measured syphon F and measuring the output signal U of the transducer l.

Недостатком данного способа, вл етс низка точность вследствие неучета температурной погрешности.The disadvantage of this method is low accuracy due to the neglect of temperature error.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ измерени силы, заключающийс в Т-рм, что снимают градуировочные характеристики Vp (F) и V(F) преобразовател с добавочным сопротивлением в цепи преобразовател и без добавочного сопротивлени соответственно, а затем прикладьшают измер емую силу F и измер ют выходные сигналы и и и преобразовател при наличии добавочного сопротивлени в . его цепи и без добавочного сопротилени соответственно 2 .The closest to the present invention is a method for measuring the force, consisting in T-pm, which remove the calibration characteristics of the Vp (F) and V (F) transducer with additional resistance in the transducer circuit and without additional resistance, respectively, and then apply the measured force F and measure the output signals of both and and the converter in the presence of additional resistance c. its chain and without incremental resistance, respectively 2.

Недостатком известного способа вл етс высока температурна The disadvantage of this method is high temperature.

погрешность и неприменимость к тензорезисторным мостовым преобразодзател м . error and inapplicability to the strain gauge bridge transducer m.

Цель изобретени - уменьшение температурной погрешности при измерени х преобразователем, выполненным по мостовой схеме.The purpose of the invention is to reduce the temperature error when measuring with a converter made according to a bridge circuit.

Указанна цель достигаетс тем.This goal is achieved by

V что согласно способу измерени силы, заключающемус в том, что снимают градуировочные характеристики V (F) и V(F) преобразовател с добавочным српротивлением в цепи преобразовател и без добавочного сопротивлени соответственно, а затем прикладывают измер емую силу F и измер н т. выходные сигналы V и и преобразовател при наличии добавочного сопротивлени в его цепи и без добавочного сопротивлени соответственно, градуировочные характеристики V(F) и Vp(F) снимают при температуреV that according to the method of measuring the force, which consists in removing the calibration characteristics of the V (F) and V (F) converter with additional resistance in the converter circuit and without additional resistance, respectively, and then apply the measured force F and the measured output. signals V and and the converter in the presence of additional resistance in its circuit and without additional resistance, respectively, the calibration characteristics of V (F) and Vp (F) are removed at a temperature

окружающей среды t, соответствующей нижней границе рабочего диапазона , и при температуре t, соответствующей верхней границе рабочего диапазона, а при приложении измер емой силы F дополнительно измер ют; падение напр жени на добавочном сопротивлении, которое включают в диагональ питани моста , причем о величине измер емой силы F суд т по расчетной оценкр F.., определ емой из выражени И p,r( ,V|t|Aifl - оценка величины силы F п где F величине выходного сигна ла и из градуировочной характеристики 5, (F) , сн той при t без добавочно го сопротивлени в цепи преобразовател ; то же, из градуировочной характеристики V(F), сн той при t без добавочного сопротивлени в цепи преобразовател ; Ua-V. JtV-Wa, 2 Kj m Где V. и V, - значени градуировочных характерист1 V, (F) и (F), сн тых с добавочным со противлением в цепи преобразовател при температуре t и t соответственно, ко . торые соответствуют значени м F. и F 4 / /С1 зла испили i.-,, п L -J4-- 1 соответственно; - отношение крутизны (УЛИ) градуировочных хаV c(F / рактеристик V. (F) ( V,(F) при F Г тп жр - IT1TI то же, дл градуиро ( вочньк хара ктеристи « И где R - сопротивление резисторов R - величина добавочного сопротивлени ; Rg - величина сопротивлени по лумоста с тензорезисторам котора определ етс как R . «-«м V Т 2R, 84 где U - напр жение источника питани диагонали моста; и - падение напр жени на добавочном сопротивлении. Кроме того, с целью повышени точности сначала рабочий температурный диапазон разбивают на поддиапазоны , дл чего дополнительно снимают градуировочные характеристики V(F) и Vg(F) при температурах,t|, соответствующих границам поддиапазонов , определ ют по величине U и дополнительным градуировочным характеристикам V (F) величины F| -и, сравнива их с величиной F, ,определ ют температурный поддиапазон, котором произведено измерение силы F, а затем, принима границы найденного температурного поддиапазона за границы рабочего диапазона , производ т уточненный расчет F,. На фиг. 1 представлена схема устройства, осуществл кицего предлагаемый способ; Hai фиг, 2 - графики градуировочных характеристик V(F) и V (F) при нормальной температуре; на фиг. 3 - графики градуировочных характеристик V(F), соответствуюпще границам и йереДине диапазона изменени температуры ркружакицей средь. Силоизмерительное устройство (фиг. 1) содержит измерительный преобразователь 1 с преобразующим органом, х4увствительные злементы которого включены в мостовую цепь, источник 2 питани коммутатор .3, цифровой измерителыа.1й прибор 4, микро-ЭВМ 5, резистор 6 и ключ 7. . . . . . . . - Силоизмерительный ПреобразоВатель 1 имеет упругий элемент 15, восприни аюврфй измер емую . F, н преобразующий орган в виде тензометрического моста, состо щего из вух полупроводниковых тензорезисторов 9 и 10.и двух одинаковых езисторов 11 и 12. Полупроводниковый тензорезистор 9 вл етс активным чувствительым элементом. Он Деформируетс месте с упругим элементом 8, оспринимаюорим измep e fyю силу F, ензорезистор 10 вл етс компенационньм элементом. Он не подверен деформаци м, завис щим от F. о всем же остальном компенсаци- . нный Тензорезистор 10 находитс в тех же услови х, в которых нахоAHtcH активный тензорезистор 9. В диагональ питани моста, подключенную к зажимам 13 и 14, последовательно йключены источник 2 питани и резистор 6. Параллельно с резистором 6 включен ключ 7. Резистор 6 и ключ 7 образуют двузначную меру сопротивлени . При за нутом ключе 7 сопротивление меры равно нулю, а при разомкнутом сопротивлению резистора 6. Через коммутатор 3 с.входом измерительного прибора 4 могут быть соединены зажимы 15 и 16 либо зажи мы 13 и 17 или зажийы 17. С зажимов 13 и 17 на вход измеритель ного прибора подаетс напр жение питани моста, с зажимов 15 и 16 выходное напр жение, с зажимов 14 и 17 - напр жение, действующее на резисторе 6, когда ключ 7 разомкну Измерительный прибор 4 св зан с микро-ЭВМ 5 каналами дл передачи измерительной информации и сигналов управлени . Цепи управлени св зывают микро-ЭВМ 5 с коммутатором и ключом 7. Измерительна информаци в цифровом коде из прибора 4 передаетс в микро-ЭВМ 5. Управление цифровым измерительным прибором, коммутатором и ключом осуществл етс с по мощью микро-ЭВМ 5, котора выполн также все вычислительные операции, предусмотренные процедурой измерени . Предлагаемый способ заключаетс в том, что если при какой-либо , температуре окружающей среды .(напр мер ) сн ть градуировочные характеристики мостового тензорезисторного преобразовател без добавочного сопротивлени в диагонали питани моста/ V(F) (см. график 18 на фиг. 2) и с добавочным сопротивлением в диагонали питани -моста Vp(F) (см. график 19 на фиг. 2), а затем при какой-либо иной температуре окружающей среды наг рузить преобразователь известной силой g и замерить выходные сигналы и и и с преобразовател при наличии добавочного сопротив-, лени и без него соответственно, то вследствие зависимости чувствительности тензорезисторозв от температуры оценка нагружающей силы, произведенна по выходным сигналам и, U(5 и градуировочным характеристик кам, не совпадет со значением g. Более того оценки g и g нагружающей силы по градуировочным характеристикам V(F) и Vg(F) не совпадут между собой. Это несовпадение, обусловленное нелинейностью вольтамперной характеристики тензорезисто ов , содержит в себе информа-, цию о температурной погрешности преобразовател . При этом температурна погрешность преобразовател по градуировке V(F) (фиг. 2) составл ет V(g)-U Д а температурна погрешность преобразовател по градуировке Vg (F) составл ет V (g) - Ug г графиков на фиг. 2 несложно установить равенство . 8) значение градуировочной характеристики V(j (F) , соответствующее V. g, т.е. оценке силы g по градуИРовочной характеристике V(F). Отношение крутизны градуировочных характеристик Vp (F) и V(F) находим по формуле )| (2) Исход из 1завенства (1) с учетом чувствительности тензорезисторов к деформации и температуре путем системы аналитических вьпсладок можно найти оценку температурной погрешности Л , котора определ етс из выражени . ) где m - коэффициент, определ емый из выражени «. R,(.).2R где R- -сопротивление резисторов 11 к 12; R - сопротивление, резистора 6; R -. величина сопротивлени полумоста с тензорезисторами 9 и 10, котора определ етс из выражени 7 Un MM «n .... 2R, где Uf, - напр жение источника 2 питани ; Идд - падение напр жени на ре зисторе 6. Полученна из выражени (3) оце ка температурной погрешности по .градуировке V(F) в общем случае н равна ей, но пропорциональна. Есл имеютс градуировочные характерис тики У| (F) и V (F), сн тые по кра м рабочего температурного диапазона (см. графики;20 и 22 на фиг. то при измерении при произвольной температуре внутри рабочего диапазо а температурна погрешность преобразовател , приведенна к ег входу, по градуировочной характеристике у {F) рйвна отрезку ас, а по градуировочной характеристике ) - соответственно СП .Учитыва пропорциональность между «с и , а также между сп и , погрешность преобразовател , приведенна к его входу, определ етс выражением -( « где F и F - соответственно оцен ки величины силы g по величине выходно го сигнала из граду ирОвочных характери тик У, (F) и V.j(F). Результат вычислени погрешнос ти можио уточнить. Если (фиг.З), то уточненное значение погрепшости определ етс в температурном поддиапазоне t, где t - температура при которой сн та градуировочна характеристи ка V.J (F) (график 21 на фиг. 3). Если , то уточнение следует производить в температурном под- .диапазоне t. Таким образом, в общем случае оценка измер емой силы производит с по выражению F F +f Г-РЛ-l lti (7) -«-NMV)nr9Tvrp|7i ., I где индексы 1 и 2 соответствуют кра м прин того температурного ди апазона. 8 Предлагаемый способ осуществл етс следующим образом. Производитс нулева балансировка измерительного преобразовател . Дл этого ключом 7 резистор 6 включаетс в диагональ питани моста, а через коммутатор 3 к прибору 4 подключаютс зажимы 15 и 16, между которыми действует выходное напр жение измерительного преобразовател . Измер етс выходное напр жение ощфровым измерительньи прибором А и с помощью подстроечных резисторов (не показаны) устанавливаетс ноль выходного напр жени . При градуировке по/еучают три пары функций преобразовани измерительного преобразовател при трех значени х температуры окружающей среды, которые соответствуют границам и средине температурного диапазона работы преобразовател . При сн тии каждой пары функций преобразовани при каждом фиксйруемом значении эталонной входной величины F выходное напр жение U измер ют дважды. Первое измерение делаетс при замкнутом накоротко резисторе 6. Ключ 7 включен. Второе- измерение делаетс после включени в диагональ питани м,оста резистора 6. При этом КЛЮЧ 7 разомкнут . Измерени выходньк напр жений производ т через равные интервалы действующей на измерительный преобразователь силы F, значение которой контролируетс образцовым .динамометром. Градуировочные характеристики вместе-со значением R записываютс в запоминающее устройство микро-ЭВМ 5. При рабочем измерении « измерительному преобразователю прикЛадываот силу F и измер ют его выходное напр жение на зажимах 15 и 16 изме1рительной диагонали моста. Ре- . зультат первого измерени , когда резистор 6 замкнут накоротко U. Результат второго измерени , когда в диагональ питани места включен резистор б, и. Кроме выходных напр жений U и Uj при рабочем измерении измер ютс напр жение источника 2 питани и напр жение на резисторе 6. Дл этого после измерени tj через коммутатор 3 вместо зажимов 15 и 16 к входу прибора 4 присоедин ют зажимы 13 и 17 и измер етс напрфк ние U, а затем к входу прибора присоедин ют зажимы 14 и 17 и измер етс напр жение и.an environment t corresponding to the lower limit of the operating range and at a temperature t corresponding to the upper limit of the working range, and when a measured force F is applied, F is additionally measured; the voltage drop on the additional resistance, which is included in the diagonal of the bridge power supply, and the value of the measured force F is judged by the estimated estimate F .. determined from the expression I p, r (, V | t | Aifl is the estimate of the magnitude of the force F where F is the output signal and from the calibration characteristic 5, (F), removed at t without additional resistance in the converter circuit, the same, from the calibration characteristic V (F), removed at t without additional resistance in the converter circuit ; Ua-V. JtV-Wa, 2 Kj m Where V. and V, are the values of the calibration characteristics1 V, (F) and (F), with with additional resistance in the converter circuit at temperature t and t, respectively, which correspond to the values of F. and F 4 / / C1 evil drank i.-, n L -J4-- 1, respectively; - slope ratio ( STUDY) of calibration curves c V (F / characteristics V. (F) (V, (F) at F G tp l - IT1TI is the same, for graduiro (in particular, the resistance R is the value of the additional resistance; Rg is the value of the resistance of the luminost with strain gauges which is defined as R. "-" m V T 2R, 84 where U is the power supply voltage of the bridge diagonal; and - voltage drop at additional resistance. In addition, in order to improve the accuracy, the operating temperature range is first divided into subranges, for which purpose the calibration characteristics V (F) and Vg (F) are additionally removed at temperatures, t |, corresponding to the limits of the subbands, determined by the value U and additional calibration characteristics V (F) values of F | - and comparing them with the value F, determine the temperature subrange by which the force F is measured, and then, taking the bounds of the found temperature subrange beyond the limits of the working range, make a refined calculation F ,. FIG. 1 shows the scheme of the device, carried out the proposed method; Hai FIG. 2 - graphs of the calibration characteristics of V (F) and V (F) at normal temperature; in fig. 3 - graphs of the calibration characteristics V (F), corresponding to the boundaries and the range for the range of temperature variation among circles. The force measuring device (Fig. 1) contains a measuring transducer 1 with a transforming organ, whose x4 sensitive elements are included in the bridge circuit, the power supply 2 of the switch .3, the digital measuring instrument 4, the microcomputer 5, the resistor 6 and the switch 7.. . . . . . . - Load Converter 1 has an elastic element 15, perceive ayuvrf measured. F, n converting body in the form of a strain gauge bridge, consisting of semiconductor resistance strain gages 9 and 10, and two identical resistors 11 and 12. Semiconductor resistance strain gage 9 is an active sensitive element. It is deformed in place with the elastic element 8, is accepted by measuring the force F, the resistor 10 is a compensation element. It is not subject to deformations, depending on F. All the rest is compensation. The strain gauge 10 is in the same conditions in which the active resistance strain gauge 9 is located. In the diagonal of the bridge power supply connected to terminals 13 and 14, the source 2 of the power supply and the resistor 6 are connected in parallel with the resistor 6, the switch 7 is turned on. Resistor 6 and the switch 7 form a two-digit measure of resistance. When the key is closed, the resistance of the measure is equal to zero, and when the resistance of the resistor 6 is open. Through the switch 3 s of the input of the measuring device 4, clamps 15 and 16 can be connected, or clamps 13 and 17 or clamps 17. From clamps 13 and 17 to the input the measuring device is supplied from the terminals 15 and 16, the output voltage, from the terminals 14 and 17 - the voltage acting on the resistor 6 when the switch 7 is open. The measuring device 4 is connected to the microcomputer with 5 channels for transmitting the measuring information and control signals. The control circuits connect the microcomputer 5 with the switch and the key 7. The measurement information in the digital code from the device 4 is transmitted to the microcomputer 5. The control of the digital measuring instrument, the switch and the key is performed by means of the microcomputer 5 all computational operations involved in the measurement procedure. The proposed method consists in the following: if at any ambient temperature. (For example) the calibration characteristics of the bridge strain gauge transducer are removed without additional resistance in the bridge diagonal of the bridge / V (F) (see graph 18 in Fig. 2) and with additional resistance in the diagonal of the power bridge Vp (F) (see graph 19 in Fig. 2), and then at some other ambient temperature load the converter with a known force g and measure the output signals and and and from the converter with the presence of additional resistance, and without it, respectively, due to the temperature dependence of the resistance strain resistance on the evaluation of the loading force produced by the output signals and, U (5 and the calibration characteristics of the chambers do not coincide with the value of g. Moreover, the estimates of g and g of the loading force by the calibration characteristics V ( F) and Vg (F) do not coincide with each other.This discrepancy, due to the nonlinearity of the volt – ampere characteristic of strain gages, contains information about the temperature error of the converter. In this case, the temperature error of the converter according to the graduation V (F) (Fig. 2) is V (g) -U D and the temperature error of the converter according to the graduation Vg (F) is V (g) - Ug g of the graphs in FIG. 2 is easy to establish equality. 8) the value of the calibration characteristic V (j (F) corresponding to V. g, that is, the estimate of the force g according to the graduation characteristic V (F). The ratio of the steepness of the calibration characteristics Vp (F) and V (F) is found by the formula) | (2) On the basis of 1-step (1), taking into account the sensitivity of strain gauges to deformation and temperature, using the system of analytical layouts, one can find an estimate of the temperature error L, which is determined from the expression. ) where m is the coefficient determined from the expression ". R, (.). 2R where R- is the resistance of resistors 11 to 12; R is the resistance of resistor 6; R -. the value of the half-bridge with resistance strain gages 9 and 10, which is determined from the expression 7 Un MM "n ... 2R, where Uf, is the voltage of the power supply 2; Idd is the voltage drop across the resistor 6. The value obtained from the expression (3) for the temperature error in the V (F) grading is generally equal to it but proportional to it. If there are calibration characteristics Y | (F) and V (F), taken at the edges of the working temperature range (see graphs; 20 and 22 in Fig. Then, when measured at an arbitrary temperature inside the working range, the temperature error of the converter is given to its input, according to the calibration characteristic y (F) is a segment of ac, and according to the calibration characteristic), respectively, SP. Considering the proportionality between “c and, and also between cn, and the error of the converter, brought to its input, is defined by the expression - (“ where F and F are, respectively estimates of the magnitude of the force g by the magnitude of the output one signal from the hail of the warp characteristics T, (F) and Vj (F). The result of the calculation of the error can be clarified. If (Fig. 3), then the refined value of the error is determined in the temperature range t, where t is the temperature at which removed calibration characteristic VJ (F) (plot 21 in Fig. 3). If, then the refinement should be made in the temperature subrange t. Thus, in the general case, the measured force is estimated using the expression FF + f Г -RL-l lti (7) - “- NMV) nr9Tvrp | 7i., I where indices 1 and 2 correspond to the edges of the adopted temperature range area. 8 The proposed method is carried out as follows. Zero balancing of the transmitter is performed. For this purpose, the key 7 includes a resistor 6 in the diagonal of the bridge supply, and through the switch 3 to the device 4 connect the terminals 15 and 16, between which the output voltage of the measuring transducer acts. The output voltage is measured with a measuring instrument A, and using trimming resistors (not shown), the output voltage is set to zero. When calibrating / executing three pairs of conversion functions of the measuring transducer at three values of the ambient temperature, which correspond to the boundaries and middle of the temperature range of the transducer. When each pair of conversion functions is removed, for each fixed value of the reference input value F, the output voltage U is measured twice. The first measurement is done with the resistor 6 closed. Key 7 is turned on. The second measurement is made after switching on the power diagonal, remaining the resistor 6. At the same time, KEY 7 is open. Outlet voltage measurements are made at equal intervals of the force F acting on the transducer, the value of which is monitored by an exemplary dynamometer. The calibration characteristics, together with the value R, are recorded in the microcomputer memory 5. During the working measurement, the measuring transducer is applied with a force F and its output voltage is measured at terminals 15 and 16 of the bridge diagonal measurement. Re-. the result of the first measurement, when the resistor 6 is short-circuited U. The result of the second measurement, when the resistor b is included in the diagonal of the power supply, and. In addition to the output voltages U and Uj, during the working measurement, the voltage of the power source 2 and the voltage across the resistor 6 are measured. To do this, after measuring tj, instead of clamps 15 and 16, clamps 13 and 17 are connected through the switch 3 and measured The voltage U and then the terminals 14 and 17 are attached to the input of the device and the voltage and is measured.

По результатам измерени напр жений и, Ug, Un и Цд с использованием градуировочных характерис115887810According to the results of the measurement of voltages and, Ug, Un and CD with the use of calibration characteristics

.тик в микро-ЭВМ 5 по аналитическим выражени м (2), (3), (4), (5) и (7) вычисл етс оценка измер емой силы..tik in microcomputer 5, using the analytical expressions (2), (3), (4), (5) and (7), an estimate of the measured force is calculated.

5 Применение предлагаемого способа позвол ет уменьшить температурную погрешность мостового тензорезисторного преобразовател .5 The application of the proposed method allows to reduce the temperature error of the bridge strain gauge transducer.

Claims

(. METHOD OF MEASURING SIPA, which consists in taking the calibration characteristics V * (F) and V (F) of the transducer with additional resistance in the converter circuit and without additional resistance, respectively, and then apply the measured force F and measure the output signal; U _R and U of the converter in the presence of additional resistance in its circuit, and without additional resistance, respectively, due to the fact that, 'in order to reduce the temperature error during measurements by the converter made according to the bridge circuit, Rada 'irovochnye characteristics and V _r (F) is removed at ambient temperature C corresponding to the lower boundary of the operating range, and at a temperature corresponding to the upper granitserabochego range, and by applying a measured' my silyF further measured voltage drop across the additional resistance which comprise diagonal power supply of the bridge, moreover, the magnitude of the measured force F is judged by a calculated estimate, we determine; mine where from the expression

F - F-Λ ^,

- assessment of the magnitude of the force F from the magnitude of the output signal U from the calibration characteristic C (F), taken at -C without additional resistance in the converter circuit ί

- the same, from the calibration characteristic V ₁ (F), taken with no additional resistance in the converter circuit;

_d "y.

\ V Г 'О \ · where *

K / m

- the values of the calibration characteristics V _<K (f) and V _a (F) taken with additional resistance in the converter circuit at temperature and, respectively, which correspond to the values and, accordingly,

- the ratio of the steepness of the calibration characteristics and \ <{E) for F _z ;

- the same for gradumro? x paid-ar act Fig ^t _{»« V n. (F)} «V t (F) at a F _t.

where R _o is the resistance of the resistors; R _n is the value of the additional resistance;

R is the resistance value of the half-bridge with strain gauges, which is defined as R x U η - U _m ⁶ ίήϋ _ ~,% 2R _o where Ujj is the voltage of the power supply of the bridge diagonal;

Hh - voltage drop at the additional resistance.

2. The method of pop. 1, characterized in that, in order to increase accuracy, first the operating temperature range is divided into subranges, for which purpose the calibration characteristics V (F) and VfjF) are additionally taken at temperatures corresponding to the boundaries of the subranges, they are determined by the value of U and the additional graph duirovochnym characteristics V ^ (F) value F, · and by comparing them with the value of F _u, subband determined temperature at which a measurement force F, and then taking the found boundary temperature for the subband boundary working Range azone, make an accurate calculation of G _and .