SU486229A1 - Тензометрический частотный преобразователь с автоматической установкой начальной частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерительных системах с тензометрическими датчиками.

Известен тензометрический частотный преобразователь с автоматической установкой начальный частоты, содержащий тензомост посто нного тока, выходы которого соединены через усилитель с входом управл емого по частоте генератора, а к плечу подключен магниторезистор , размеи.1,енный в поперечном зазоре кольцевого ферромагнитного сердечника магнитного запоминающего устройства с обмоткой записи и обмоткой начального нодмагничивани , с которой через первый переключатель св зан выход блока установки начального магнитного состо ни  сердечника, и опорный генератор импульсов малой длительности , св занный через коммутатор с обмоткой записи запоминающего устройства.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  пониженна  точность.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности.

Эта цель достигаетс  в преобразователе благодар  тому, что он снабжен формирователем нормированных импульсов малой длительности , резисторным сумматором, вторым переключателем, делителем частоты и врем задающим блоком, выход которого св зан с

2

управл ющим входом коммутатора, входом подключенного к выходу сумматора, первый вход которого соединен с выходом опорного генератора, а второй через формирователь, делитель частоты и второй переключатель - с выходом управл емого генератора.

Блок-схема преобразовател  приведена на чертеже.

Преобразователь состоит из тензомоста 1 посто нного тока, образованного тензорезисторами 2, 3 и резисторами 4, 5, 6, усилител  7 с большим коэффициентом усилени  по напр жению, управл емого по частоте генератора 8, формировател  9 норм фованных импульсов напр жени  малой длительности, опорного генератора 10 нормированных импульсов напр жени  малой длительности, магниторезистора 11, магнитного запоминающего устройства 12, выполненного на кольцевом ферромагнитном сердечнике с пр моугольной нетлей гистерезиса, на котором размещены обмотка записи с заземленной средней точкой и обмотка начального намагничивани  сердечника, первого переключател  13, блока 14 установки начального магнитного состо ни  сердечника, врем задающего блока 15, ключа 16, резисторного сумматора 17, второго переключател  18 и делител  19 частоты.

Преобразователь работает следующим образом .

Вначале переключатели 13, 18 наход тс  ii первом положении, а ключ ItJ . Затем переключатель 13 переводитс  во второе положение, вследствие чего в обмотке размагничивани  запоминающего устройства 12 возникают затухаюп не электрические колебани  и его сердечник полпостью размагничиваетс . При этом магниторезистор 11 обладает минимальным сонротивленпем при котором тензомоет 1 имеет разбаланс посто нного, заранее нзвестного знака независимо от действительных значений сопротивлепш резисторов тензомоста 1, лежащих в заданном диапазоне возможных отклонений их от номинальных величин. Тем самым однозначно определ етс  пол рность напр жепим выходе усилите,1  7, ири которой управл емый геиератор о вырабатывает импульсы (или гармонические колебани ) повышепноп частоты следоиаии  по сравпепию с поминальным начальным значением, иостунаюпи в формирователь 9.

Далее переключатель 13 переводитс  в исходное первое положение, а ключ 1о замыкаетс . Ирп-этом на обмотку заниси 3anoj i ;пающего устройства 12 поступают KopoiKiic нормированные но амилитуде и длительности импульсы паир жени  иосто нной частоть следовани  /о с выхода опорного генератора

10и короткие нормировапные но амилитуде и длительности импульсы с выхода формировател  9, имеющие одинаковую пол рность, амплитуду и длительность с импульсами опорпого генератора 10, но следующие с более высокой частотой /г.

В результате сердечннк запоминающего устройства с течением времени постепеппо намагничиваетс  в установленном заранее иаправленин , а сопротивление магниторезистора

11монотонно возрастает, что ириводит к уменьшению нервоначального разбаланса тензомоста 1, а, следовательно, к постенениому уменьщепию уровн  выходного нанр жени  усн.тител  7 и иоиижеиию частоты генератора 8.

Процесс уменьшени  напр жепп  па выходе усилител  7 и частоты работы генератора 8 продолжаетс  до тех нор, пока значение частоты /г не упадет до значени  /о. При этом пол рность, амплитуда, длительпость п частота следовани  импульсов с выходов формировател  9 и опорного генератора 10 полпостою совпадают, и дальнейщего изменени  магнитной индукции в, сердечнике устройства 12 происходить не будет.

Однако дрейф нул  усилител  7, а также вли ние других дестабилизирующих факторов , привод щих к паразитному изменению частоты управл емого генератора 8, нарушает баланс вольтсекундных илощадей имнульсов с выхода формировател  9 н онорпого генератора 10 соответственно за один и тот же интервал времени, что приводит к дополннтельному приращению магнитной индукции в сердечнике запоминающего устройства 12 и к

допол1П1те,1ьпому изменению активного сопр;;тивлеии  магн ггорезистора 11 а сторону уменьшени  величины паразитного отклонепн  частоты /г относительно /о, внлоть до достижеии  полного их равенства.

С окончанием управл юп его сигнала, вырабатываемого врем задающим блоком 15, ключ 16 переводптс  в разомкпутое положепие . С этого момента в магнитном запомипающем устройстве 12 сохран5:етс  практпческп неизменным последнее значение магпнтпой пидукции в сердечнике п его зазоре, благодар  чему па длительное врем  сохран етс  зпаченпе выходного параметра цепи

обратной свчзи, компепсирующее разброс резнеiupOB теьзомоста 1, дрейф нул  в yc-iлнтеле 7 и раторе 8.

После этого включаетс  па рабочий режим исс.тедуемый объект. Входна  измер ема 

величина воспринимаетс  теизорезисторами 2, 3, выходной сигнал тензомоста 1 усиливаетс  уси.штелем 7 и управл ет частотой работы генератора 8. Таким образом, выходной частотно-модул 1роБаииь Й сигнал теизометричсского и;}еобразовател , снимаемый с выхода гене)атора 8, .линейно соответствует рабочему разбалансу теизомоста 1 - БХОДПО; измер емой величипе.

После окоичапп  пзмер емого процесса ключ 16 переводитс  в замкнутое положение. С этого момеита вновь начипаетс  стадп  автоматической балансировки тензоканала. Ирн установке переключател  18 во второе

положение выходпые имиульсы геператора 8 поступают па вход формпровател  9 через делитель 19 частоты, что позвол ет согласовать частотный диапазоп выходиого сигпала преобразовател  с оитпмальпой частотой следовани  импульсов записи.

i I р е д м с т и 3 о б ) е т с п п  

Тепзометрический частотпый преобразователь с автоматической устаповкой пачальной частоты, содержащий тензомост посто пного тока, выходы которого соединены через усилптель с входом управл емого по частоте геператора , а к плечу подключеи магниторезистор , размещенный в поперечпом зазоре кольцевого ферромагнитного сердечника магнит}юго запоминающего устройства с обмоткой

запнсп и обмоткой начального подмагничивапи , с которой через первый переключатель св зан выход блока установки начального магнитного состо ни  сердечника, и опорный генератор импульсов малой длительности,

св занный через коммутатор с обмоткой записи запоминающего устройства, отличающий с   тем, что, с целью повышени  точности , он снабжен формирователем нормированных имнульсов малой длительности, резисториым сумматором, вторым переключателеи , делителем частоты н врем задающим блоком, выход которого св зан с управл ющим входом коммутатора, входом подключенного к выходу сумматора, первый вход которого соединен с выходом опорного генератора , а второй через формирователь, делитель частоты и второй переключатель - с выходом управл емого генератора.