SU1524004A1 - Method of converting nonelectric quantity to electric signal and converter of nonelectric quantity to electric signal - Google Patents
Method of converting nonelectric quantity to electric signal and converter of nonelectric quantity to electric signal Download PDFInfo
- Publication number
- SU1524004A1 SU1524004A1 SU874238521A SU4238521A SU1524004A1 SU 1524004 A1 SU1524004 A1 SU 1524004A1 SU 874238521 A SU874238521 A SU 874238521A SU 4238521 A SU4238521 A SU 4238521A SU 1524004 A1 SU1524004 A1 SU 1524004A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- voltage
- output
- bridge
- strain gauge
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при создании новых образцов тензометрической аппаратуры на несущей частоте. Цель изобретени - повышение точности преобразовани путем повышени стабильности и устойчивости цепей питани тензометрического моста напр жением обратной св зи. Это достигаетс тем, что напр жение питани измерительного моста формируют путем суммировани напр жени задающего генератора, модулированной несущей частоты и усиленной разности средних значений выпр мленных напр жений на задающем генераторе и активной составл ющей напр жени на измерительном мосте. При этом стабильность цепей питани измерительного моста определ етс реализованным коэффициентом усилени , а устойчивость - процессом демодул ции - модул ции в виде обратной св зи по среднему значению активной составл ющей питающего напр жени . Дл реализации способа в известный преобразователь введены два идентичных компенсирующих блока, включенных в цепи питани измерительного моста. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to create new samples of strain gauge equipment at a carrier frequency. The purpose of the invention is to improve the accuracy of conversion by increasing the stability and stability of the power supply circuits of the strain gauge bridge by feedback voltage. This is achieved in that the supply voltage of the measuring bridge is formed by summing the voltage of the master oscillator, the modulated carrier frequency and the amplified difference between the average values of the rectified voltage on the master oscillator and the active component of the voltage on the measuring bridge. At the same time, the stability of the power supply circuits of the measuring bridge is determined by the realized gain, and the stability, by the demodulation process, by modulation in the form of feedback on the average value of the active component of the supply voltage. In order to implement the method, two identical compensating units are included in the power supply circuit of the measuring bridge. 1 hp f-ly, 3 ill.
Description
Изобретение относи 1 : к измерительной технике и может быть использовано при создании нопмх образцов тензометрической аппаратуры на несущей частоте.The invention relates 1: to the measurement technique and can be used to create nopmh samples of strain gauge equipment at the carrier frequency.
Целью изобретени вл етс повышение точности преобразовани путем повьпчени стабильности и устойчивости цепей питани тензометрического моста напр жением обратной св зи.The aim of the invention is to improve the accuracy of the conversion by increasing the stability and stability of the power supply circuits of the strain gauge bridge with a feedback voltage.
На фиг.1 изображена схема устройства дл осуществлени способа; на фиг.2 - схема варианта устройства при включении измерительного моста с трансформаторной разв зкой; наFigure 1 shows a diagram of an apparatus for carrying out the method; Fig. 2 is a diagram of a variant of the device when the measuring bridge is switched on with a transformer isolator; on
фиг.З - эквивалентна схема устройства , изображенного на фиг.1.fig.Z - the equivalent circuit of the device depicted in figure 1.
Устройство дл осуществлени способа (фиг.1) содержит измерительный мост 1, измерительный усилитель 2, задающий генератор 3, генератор 4 управл юпшх сигналов, усилители 5, повторители 6 напр жени и два одинаковых компенсирующих блока 7, каждый из которых содержит ключевой элемент 8, один вход которого через резистор 9 соединен с выходом соответствум- тчего повторител 6 напр жени j второй Через резистор 10 - с выходом задающего генератора 3, управл ющийA device for carrying out the method (FIG. 1) comprises a measuring bridge 1, a measuring amplifier 2, a master oscillator 3, a generator 4 control signals, amplifiers 5, voltage followers 6 and two equal compensating units 7, each of which contains a key element 8, one input through a resistor 9 is connected to the output of a corresponding follower 6 of voltage j second through a resistor 10 to the output of a master oscillator 3 controlling
вход - с выходом генератора 4 управ- л ющих сигналов, а выход соединен с входом интегратора, выполненного на операционном усилителе 11 с конденсатором 12 св зи, при этом выход операционного усилител 11 и выход задающего генератора 3 соединены с двум входами перемножител 13 сигналов , выход которого соединен с одним из входов сумматора 14, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 3, а выход - с входом усилител 5.the input is from the output of the control signal generator 4, and the output is connected to the integrator input performed on the operational amplifier 11 with a coupling capacitor 12, the output of the operational amplifier 11 and the output of the driving generator 3 are connected to two inputs of the signal multiplier 13, the output which is connected to one of the inputs of the adder 14, the second input of which is connected to the output of the master oscillator 3, and the output - to the input of the amplifier 5.
Устройство с трансформаторной разв зкой датчиков (фиг,2) содержит измерительный мост 1, измерительный усилитель 2, задающий генератор 3, генератор 4 управл ющих сигналов, усилитель 5, повторитель 6 и компенсирующий блок 7, содержащий ключевой элемент 8, один вход которого через резистор 9 соединен с выходом повторител 6 напр жени , второй через резистор 10 - с выходом задающего генератора 3, управл ющий вход - с выходом генератора 4 управл ющих сигналов , а выход соединен с входом интегратора, выполненного на операционном усилителе 11 с конденсатором 12 обратной св зи, при этом выход операционного усилител 11 и выход задающего генератора 3 соединены с двум входами перемножител 13 сигналов , выход которого соединен с одним их входов сумматора 14, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 3,-а выход - с входом усилител 5.A device with transformer isolation sensors (Fig 2) contains a measuring bridge 1, a measuring amplifier 2, a master oscillator 3, a generator 4 control signals, an amplifier 5, a repeater 6 and a compensating unit 7 containing a key element 8, one input of which through a resistor 9 is connected to the output of the voltage follower 6, the second through a resistor 10 to the output of the master oscillator 3, the control input to the output of the generator 4 of the control signals, and the output connected to the integrator's input made on the operational amplifier 11 s condensate rum 12 feedback, while the output of the operational amplifier 11 and the output of the master oscillator 3 is connected to two inputs of the signal multiplier 13, the output of which is connected to one of the inputs of the adder 14, the second input of which is connected to the output of the master oscillator 3, -a output amplifier input 5.
Устройство (фиг,1) работает следующим образом.The device (Fig, 1) works as follows.
Напр жение питани несущей частот от задающего генератора 3 поступает на вход двух одинаковых компенсирующих блоков 7. В каждом таком блоке на сумматоре 14 оно складываетс с напр жением обратной св зи, поступающим с выхода перемножител 13 сигналов и через соответствующий усилитель 5 питани в качестве напр жени питани подаетс на измерительный мост 1. Напр жение обратной св зи формируетс из напр жени на питающей диагонали измерительного моста 1 путем модул ции несущей частотой на перемножителе 13 сигналов разности выпр мленных напр жений на задающем генераторе 3 и активной составл ющей напр жени на измеритель0The power supply voltage of the carrier frequency from the master oscillator 3 is fed to the input of two identical compensating blocks 7. In each such block on the adder 14, it is added to the feedback voltage from the output of the signal multiplier 13 and through the corresponding power amplifier 5 as a voltage The power is supplied to the measuring bridge 1. The feedback voltage is formed from the voltage on the supply diagonal of the measuring bridge 1 by modulating the difference frequency of the rectified signals on the multiplier 13 aprons on master oscillator 3 and active voltage component on meter 0
5five
00
5five
ном мосте 1 . Операции вычитани и выпр м; еци напр жений выполнены на резисторах 9 и 10, ключевом зле- , менте 8 и интеграторе. При этом ключевой элемент 8 и резисторы 9 и 10 образуют токовый однополупериод- ный синхронный детектор, который в первый нолунериод работы выдел ет отрицательную полуволну активной составл ющей напр жени на измерительной диагонали моста 1, а во второй полупериод - положительную полуволну напр жени задающего генератора 3, Осредненный по времени на конденсаторе 2 суммарный ток, протекающий через ключевой элемент 8, преобразуетс в усиленную разность напр жений на выходе операционного усилител 11 интегратора и передаетс на вход перемножител 13 сигналов , на другой вход которого поступает напр жение задающего генератора 3. Управление работой ключевого элемента 8 производитс от генератора 4 управл Ю1цих сигналов синхронно и синфазно напр жению несущей частоты. Точность передачи напр жени от питающей диагонали измерительного моста 1 на вход резистора 9 обеспечена использованием повторител 6 напр жени с высоким входным сопротивлением . Выходное напр жение формируетс на измерительном усилителе 2 путем усилени и демодулироаани напр жени на измерительной диагонали моста 1.Mr. Bridge 1. Subtraction and rectification operations; These voltages are made on resistors 9 and 10, key voltage, step 8, and integrator. In this case, the key element 8 and the resistors 9 and 10 form a single-half-time synchronous detector, which in the first work cycle period emits a negative half-wave of the active component voltage on the measuring diagonal of bridge 1, and in the second half-period - a positive half-wave voltage of the master oscillator 3 The time-averaged capacitor 2, the total current flowing through the key element 8, is converted into an increased voltage difference at the output of the operational amplifier 11 of the integrator and is transmitted to the input of the var Residents 13 signals to the other input thereof receiving a voltage reference generator 3. The key operation control member 8 is produced from the generator 4 is controlled Yu1tsih signal synchronously in phase voltage and the carrier frequency. The accuracy of voltage transfer from the supply diagonal of the measuring bridge 1 to the input of the resistor 9 is ensured by using a voltage follower 6 with a high input resistance. The output voltage is formed on the measuring amplifier 2 by amplifying and demodulating the voltage on the measuring diagonal of the bridge 1.
Использование изобретени позвол ет существенно увеличить стабильность и устойчивость цепей питани измерительного моста напр жением несущей частоты, что повышает точность измерени деформации. Благодар высокой стабильности измерительных усилителей в современной тен- зометрической аппаратуре на несущей частоте точность преобразовани определ етс , главным образом, стабильностью и устойчивостью активной составл ющей напр жени питани моста . Поэтому улучшение параметров цепей питани Непосредственно улучшает точность преобразовани .The use of the invention makes it possible to significantly increase the stability and stability of the power supply circuits of the measuring bridge with the voltage of the carrier frequency, which improves the accuracy of measuring the deformation. Due to the high stability of measuring amplifiers in modern tensometric equipment at the carrier frequency, the conversion accuracy is determined mainly by the stability and stability of the active component of the bridge supply voltage. Therefore, improving power supply circuit parameters. Directly improves conversion accuracy.
Эффективность способа можно оценить из анализа эквивалентной схемы 5 (фиг.З), соответствующей устройству на фиг.1.The effectiveness of the method can be estimated from the analysis of the equivalent circuit 5 (fig.Z), corresponding to the device in figure 1.
На схеме изображены сумматор 14 с коэффициентом передачи К , 1,The diagram shows the adder 14 with the transfer coefficient K, 1,
00
5five
00
5five
00
компенсирующий блок 7 с коэффициентом Передачи К, усилитель 5 питани измерительного моста с коэффициентом передачи К , 1, параметры кабел питани мостов I, и К , нагрузка Rcompensating unit 7 with Transmission factor K, power amplifier 5 of measuring bridge with transmission coefficient K, 1, parameters of power cable for bridges I, and K, load R
лl
мm
эквивалентна сопротивлению моста со стороны диагонали питани .equivalent to the resistance of the bridge from the side of the power diagonal.
Определ ют величины питающих напр жений tlj. (напр жение питани моста) и и ,,„ (активна составл юща R.,cos 2The magnitudes of the supply voltages tlj are determined. (power supply voltage of the bridge) and &, „(active component R., cos 2
иand
1U 1U
- R.- R.
RMRM
и. и, - (и,„and. and, - (and, „
, где и, - напр жение питани несуще where and - the supply voltage is
частоты;frequencies;
( arctgtoL/CR + R). Отсюда наход т коэффициент передачи устройства(arctgtoL / CR + R). Hence, the device transmission coefficient is found.
1 + К1 + K
R -i-E- R cos itR -i-E- R cos it
Полученное выражение позвол ет определить изменение И в зависимости от изменени индуктивности и активного сопротивлени кабел или внесенного сопротивлени ключей коммутатора датчиков от сопротивлени измерительных мостов и коэффициента обратной св зи К. Например, при R , 25 Ом, R д 10 Ом и cos uf 0,5 известный способ дает 1 д,,.,/Г, 0,9 на несуп1ей частоте 20 кГц и неустойчивую работу цепей питани измерительного моста, а npeAjiaraebn-ii : способ обеспечивает высокую устойчивость и дает и,The resulting expression allows you to determine the change in AND depending on the change in inductance and cable resistance or the resistance of the switches of the sensor switches from the measuring bridges and feedback coefficient K. For example, with R, 25 Ohms, R d 10 Ohms and cos uf 0, 5, the known method gives 1 d ,,., / Г, 0.9 at an unbalanced frequency of 20 kHz and the unstable operation of the power supply circuits of the measuring bridge, and npeAjiaraebn-ii: the method provides high stability and gives and
0,956 при0.956 with
и ма/Т . 77 приand ma / t. 77 at
к, 100k, 100
Г.- 200, Из этого видно, что реализаци способа существенно умень- иает зависимость активной составл ющей напр жени питани несущей частоты от параметров кабелей и сопротивлени измерительных мостов Это означает увеличение стаби-тьио- сти и точности преобразовани . При этом дополнительно ре шизуетс высока устойчивость цепей питани дл широкого диапазона длины кабелей ,G.- 200. This shows that the implementation of the method significantly reduces the dependence of the active component of the carrier voltage on the parameters of the cables and the resistance of the measuring bridges. This means an increase in stability and accuracy of conversion. This further improves the high stability of the power supply for a wide range of cable lengths,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874238521A SU1524004A1 (en) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Method of converting nonelectric quantity to electric signal and converter of nonelectric quantity to electric signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874238521A SU1524004A1 (en) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Method of converting nonelectric quantity to electric signal and converter of nonelectric quantity to electric signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1524004A1 true SU1524004A1 (en) | 1989-11-23 |
Family
ID=21301709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874238521A SU1524004A1 (en) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Method of converting nonelectric quantity to electric signal and converter of nonelectric quantity to electric signal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1524004A1 (en) |
-
1987
- 1987-04-30 SU SU874238521A patent/SU1524004A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Хорна О. Тензометрические мосты. М-Л.: ТЭИ, 1962, с. 170. Messtechnische bri ef е, Ig 12, 1976, Heft 1, S. 5-9. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4360879A (en) | Power measuring device | |
US4264861A (en) | Electronic ampere-hour meter | |
US4131847A (en) | Device for measuring active and/or reactive component of AC current or AC power | |
SU1524004A1 (en) | Method of converting nonelectric quantity to electric signal and converter of nonelectric quantity to electric signal | |
JPS58500457A (en) | Time division multiplying converter with selective phase shift | |
US4399547A (en) | Receiver of pulsed phase modulated signals | |
SU985877A1 (en) | Compensator for current transformer error | |
SU119627A1 (en) | A device for geophysical measurements in boreholes simultaneously of several parameters | |
SU980277A1 (en) | Converter of unbalance of differential sensors into time interval | |
SU798880A1 (en) | Four-square multiplying device | |
JPS6142239Y2 (en) | ||
JPH049581Y2 (en) | ||
JPH0419471Y2 (en) | ||
SU1215038A1 (en) | Apparatus for measuring amplitude of alternating current voltage | |
RU2029965C1 (en) | Capacitive sensor dielectric loss measuring device | |
SU1192171A1 (en) | Method of automatic control of electrical conditions of three-phase ore-smelting electric furnace | |
SU1113664A1 (en) | Strain-gauge device for static measurements | |
SU1308937A1 (en) | Device for measuring the winding resistance of a.c.electric equipment | |
SU1262425A1 (en) | Device for locating faults of bars in induction motor squirrel-cage rotor | |
SU1174841A1 (en) | Device for measuring electrical conductivity of non-magnetic material | |
JPS6488144A (en) | Humidity measuring instrument | |
SU1273845A1 (en) | Method of measuring intensity of electric field | |
SU1550592A1 (en) | Method of dynamic compensation for non-active components of power | |
SU1215039A1 (en) | Apparatus for measuring power ratio | |
SU1578513A1 (en) | Device for measuring temperature |