SU446838A1

SU446838A1 - Strain gauge device with automatic zero setting

Info

Publication number: SU446838A1
Application number: SU1750827A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Федорович Терещенко; Алексей Михайлович Денисов; Анатолий Петрович Семочкин; Иван Алексеевич Леженин
Original assignee: Предприятие П/Я В-2725
Priority date: 1972-02-21
Filing date: 1972-02-21
Publication date: 1974-10-15

Description

1one

Изобретение относитс к измерительной технике. This invention relates to a measurement technique.

Известные тензометрические устойства с автоматической установкой нул тензометрических мостов, 5 содержащие два плеча тензомоста, зашунтированные регулируемыми резисторами , ползунки которых пере- мещаютс от реверсивных электродвигателей через соответствующие ю механические редукторы, а электродвигатель управл етс нуль-органом , подключенным к выходам тензомоста , обладают недостаточным быстродействием процесса установки ну- is л .Known strain gauge devices with automatic installation of zero strain gauge bridges, 5 containing two arms of a strain gauge, are shunted by adjustable resistors, sliders of which move from reversible electric motors through corresponding mechanical gearboxes, and the electric motor is controlled by a zero-body connected to the outputs of the bridge gauge and have insufficient control gears that have insufficient control gear that have insufficient control gear and they have not been well with the control gear, they have insufficient control gear, they do not have enough control gear, they don’t have the speed control devices that are too fast, and the control motor does not have sufficient control gear, they don’t have enough control gear, they don’t have enough control gears, they don’t have the speed control devices that don’t have sufficient control gears, they don’t have the speed control devices that don’t have sufficient control gear, they don’t have the settings, they don’t have the settings, they don’t have the settings, they don’t have the settings, they don’t have the settings, they don’t have the settings, they don’t have the settings, they don’t have the settings, they don’t have enough control gear, they don’t have enough control gears. The installation process is well

Дл увеличени быстродействи процесса установки нул предлагаемое устройство снабжено на выходе линейного усилител в цепи об- 20 ратной св зи дополнительной ветвью, состо щей из последовательно соединенных инвертора, управл емого по времени ключа и резистора, включенной между выходом компенсирующегоTo increase the speed of the installation process zero, the proposed device is equipped at the output of a linear amplifier in the feedback circuit with an additional branch consisting of a series-connected inverter, a time controlled switch and a resistor connected between the compensating output

увилител и управл ющим электродомdodging and control electrode

дополнительного электрохимического резистора, а управл ющий вход данного ключа соединен с выходом врем задающего блока.an additional electrochemical resistor, and the control input of this switch is connected to the output of the time of the master unit.

На чертеже приведено описываемое устройство, содерксащее тензометрический мост I, соединенный с усилителем 2 и с выходными клеммами 3, дополнительный компенсирующий усилитель , ключ 5, вреыизадающий блок 6, мостовую схему 7 переменного тока усилитель с. фазочувствительный демодул тор 9, фильтр 10 нижних частот, резисторный делитель II, генератор 12. переменного тока.The drawing shows the described device, containing a strain gauge bridge I connected to amplifier 2 and to output terminals 3, additional compensating amplifier, key 5, timed-down unit 6, bridge circuit 7 AC amplifier c. phase-sensitive demodulator 9, 10 low-pass filter, resistor divider II, alternator 12. alternating current.

Мостова схема 7 выполнена на вторичной обмотке 13 трансформатора 14, электрохимическом управл емом резисторе 15 и электрохимическом управл емом резисторе 16,The bridge circuit 7 is made on the secondary winding 13 of the transformer 14, the electrochemical controlled resistor 15 and the electrochemical controlled resistor 16,

Измерительный мост I образован тензодатчиками 17, резисторами 18, Питающа диагональ моста подключена к источнику 19 посто нного напр ке|ни .The measuring bridge I is formed by strain gauges 17, resistors 18, and the supplying diagonal of the bridge is connected to a source 19 of constant voltage.

Фильтр 10 состоит из резистора 0 и конденсатора 21, Делитель П апр жени выполнен на резисторах 2, 23 и имеет большой коэффициент слаблени сигнала и низкое выходое сопротивление по сравнению с опротивлением резистора 18.Filter 10 consists of a resistor 0 and a capacitor 21. The divider is made on resistors 2, 23 and has a high signal weakening factor and a low output resistance compared to the resistance of the resistor 18.

Измерительна диагональ моста соединена с дифференциальным вхоом усилител 2. Выход усилител 2 оединен с управл ющими входамиThe measuring bridge diagonal is connected to the differential input of amplifier 2. The output of amplifier 2 is connected to the control inputs

электрохимических резисторов 15 и 16 через дополнительный усилитель 4. ключ 5, резисторы 24, 25 и ключ 2ь. Первична обмотка трансформатора 14 соединена с выходом генеоатора 12, а выходна обмотка трансформатора с управл ющим входом демодул тора 9, Тензомост I содержит также инвертор 27.electrochemical resistors 15 and 16 through an additional amplifier 4. key 5, resistors 24, 25 and key 2b. The primary winding of the transformer 14 is connected to the output of the generator 12, and the output winding of the transformer with the control input of the demodulator 9, Tenzomost I also contains an inverter 27.

Мост Т и усилитель 2 образуют пр мой тракт измерительного канала . Звень 4-5-24-27-26 -7-8-9- 10 -II составл ют цепь общей отрицательной обратной св зи измерительного канала.The bridge T and amplifier 2 form a straight path of the measuring channel. Link 4-5-24-27-26 -7-8-9-10 -II constitute the chain of the overall negative feedback of the measuring channel.

При замыкании ключей 5 и 26 сигнал разбаланса моста I, усиленный усилител ми 2 и 4, поступает на электроды управлени электрохимических резисторов 15 и 16. Под действием этого управл ющего воздействи происходит изменение сопротивлени электрохимических резисторов , и мост 7 разбалансируетс . Его выходное напр жение переменного тока усиливаетс усилителем 8 и демодулируетс фазочувствительным демодул тором 9. Отфильтрованный сигнал обратной св зи, ослабленный дежтелем II, через резистор 18 моста I поступает на вход усилител I, уменьша первичный разбаланс на его дифференциальном входе.When the switches 5 and 26 are closed, the unbalance signal of bridge I, amplified by amplifiers 2 and 4, is applied to the control electrodes of the electrochemical resistors 15 and 16. Under the influence of this control action, the resistance of the electrochemical resistors changes and the bridge 7 is unbalanced. Its AC output voltage is amplified by amplifier 8 and demodulated by a phase-sensitive demodulator 9. The filtered feedback signal, attenuated by mixer II, via resistor 18 of bridge I is fed to input of amplifier I, reducing the primary unbalance at its differential input.

Приращение сопротивлени электрохимического резисто ра, а следовательно , и сигнал обратной св зи определ ютс интегралом тока, протекающего по входной цепи электрохимического резистора за врем с момента замыкани ключа, С течением времени разность напр жений на дифференциальном входе усилител стремитс к нулю, и соответствеино этому выходное напр жение усилител 4 приближаетс к нулевому уровню.The increment of the resistance of the electrochemical resistor, and hence the feedback signal, is determined by the integral of the current flowing through the input circuit of the electrochemical resistor during the time since the key is closed. Over time, the voltage difference across the differential input of the amplifier tends to zero, and the output the voltage of amplifier 4 approaches zero.

При поступлении управл ющегоUpon receipt of the manager

сигнала длитеАнйбтью. от нескольких секунд до дес тков минут с вреМЕзадающего блока 6 ключи 5 и 26 размыкаютс , и напр жение на выходеSignal length from several seconds to tens of minutes from the time block 6, the keys 5 and 26 open, and the output voltage

5 цепи обратной св зи запоминаетс , а тензоизмерительное устройство переходит в режим измерени физи- ческой величины, воздействующей на тензодатчики 17. После окончани 5, the feedback circuit is memorized, and the strain gauge device goes into a measurement mode of a physical quantity acting on the strain gauges 17. After completing

10 измер емого процесса управл щий сигнал на выходе врем задающего блока 6 уменьшаетс до нулевого уровн , ключи 5 и 26 замыкаютс , и начинаетс процесс очередной балансировки тензомоста. Одним из достоинств рассмотренной схемы вл етс то, что компенсаци разбаланса тензомоста осуществл етс интегрированным по времени сигналом, что значительно повышает точность установки нул по сравнению с вариантом статического регулировани мгновенным значением выходного сигнала усилител 4« Совмещение аналогового запоминани с интегрированием основано на свойствах электрохимических управл емых элементов, у которых этот процесс представл ет единое целое.10 of the process to be measured, the control signal at the output of the time of the driver unit 6 is reduced to zero, the keys 5 and 26 are closed, and the process of regular balancing the strain bridge begins. One of the advantages of the considered scheme is that compensation of the mismatch of the strain gauge is accomplished by a time-integrated signal, which significantly improves the zero-setting accuracy compared to the static control option with the instantaneous value of the output signal of the amplifier 4 "The combination of analog memory with integration is based on the properties of electrochemical controlled elements that have this process as a whole.

30thirty

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯSUBJECT OF INVENTION

Тензометрическое устройство с автоматической установкой нул ,The tensometric device with automatic installation zero,

35 содержащее тензомост посто нного тока и линейный усилитель, охваченные цепью отрицательной обратной св зи, включающей в себ компенсирующий усилитель, управл емый35 containing a DC current strain gauge and a linear amplifier covered by a negative feedback circuit including a compensating amplifier controlled by

40по времени ключ, резистор, аналоговое запоминающее устройство с основным и дополнительным электрохимическим управл емыми резисторами в смежных плечах мостовой схемы40time key, resistor, analog storage device with primary and secondary electrochemical controlled resistors in the adjacent arms of the bridge circuit

45переменного тока, и врем задающий блок, отличающеес тем что, с целью увеличени быстродействи процесса установки нул , оно снабжено на выходе линейного усили50 в цепи обратной св зи дополнительной ветвью, состо щей из инвертора , управл емого по времени ключа и резистора, включенной между выходом компенсирующего усили55тел и управл ющим электродом дополнительного электрохимического резистора , а управл ющий вход данног ключа соединен с выходом врем задающего блока.45 alternating current, and a driver unit time, characterized in that, in order to increase the speed of the zero setting process, it is provided at the output of the linear force 50 in the feedback circuit with an additional branch consisting of an inverter, a time controlled switch and a resistor connected between the output the compensating amplifier and the control electrode of the additional electrochemical resistor, and the control input of this switch is connected to the output of the time of the master unit.