Claims (2)
Изобретение относитс к весоизмерительной технике. Известно устройство, содержащее тензометрические датчики, нуль-орган аналого-цифровой компенсатор, источник переменного напр жени , сумматор .и управл ющее устройтсво 1. Известное устройство имеет низкую точность измерени . Наиболее близким по технической сущности вл етс устрой ство, содержащее тензометрические датчики, аналого-цифровой компенсатор , усилитель, пусковой блок, сравнивающее устройства, источник перемейного напр жени , схему управл ени и нуль-орган с конденсаторами {2. Йзвестное устройство - сложной конструкции и не обеспечивает требуемой точности, так как схема нуль-органа содержит реактивный элемент как необ ходимую составную часть. Конденсатор реактивный элемент, необходим дл того, чтобы выполн ть функцию разделени полезного сигнала от посто нной составл ющей напр жени , котора неизбежна в тракте нуль-органа ввиду его режимов по посто нному напр жению. Этот конденсор в .свою очередь ухудшает динамические свойства нуль-органа, в частности, при больших сигналах он зар жаетс до какого-то напр жени и при переходе к малому сигналу (такой переход от большого к малому сигналу встречаетс при поразр дном сравнении в случае компенсационного метода измерени ) вносит погрешность в результат измерени (оценки). Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и повышение точности измерени . Эта цель достигаетс тем, что н уль-орган снабжен двум ключами, выполненными на полевых транзисторах с изолированными затворами , которые соединены с выходгили схемы управлени , обща точка ключей соединена с выходом дифференциального сравнивающего устройства; выходы ключей соединены с конденсаторами и со входами операционного усилител . , На фиг. 1 схематически изображено устройство; на фиг. 2 - графики,. по сн ющие работу устройства. Тензометрическое устройство содержит нуль-орган 1, снабженный двум ключами, выполненными на полевых транзисторах с изолированными затворами; обща точка ключей соедигнена с выходом дифференцисшьного срйвшивающего устройства 2, а их выходы соединены с конденсаторами 3 и 4 и со входами операционного усилител 5 затворы соединены с двум выходами схемы б управлени , третий, выход которой соединен со входом автокомпенсатора 7 и анализатором 8 полезного сигнала (АПС). Вход АПС соединен с выходом операционного усилител 5 , а его выход подключен к автокомпенсатору 7. Один из входов дифференциального сравнивающего устройства 2 соединён с автокомпенсатором 7, а другой - с тензометрическим датчиком 9. Схема б управлени , .автокомпенсатор 7 и тензометрические датчики 9 подключены к источнику 10 питани . , Нарп жение сигналов тензометричес ких датчиков 9 и схемы автокомпенсатора 7 поступает на входы дифференци ального сравнивающего устройства 2, напр жение с выхода которого содержит сулсиу Up +Uo, где и-р- разностный сигнал UQ- напр жение смещени нул дифференциального сравнивающего устройства 2, которое нестабильно в силу различных факторов (температура, старение, измерение питани и т.п.) Напр жение UQ запоминаетс на конден и.и; : ио(фйг.2, стро саторах 3 и 4 4 и 5) в моменты. когда оба ключа открыты сигналом (фиг. 2, стро ки 2 и 3). Зар д конденсаторов 3 и происходит почти мгновенно, ввиду того, что дифференциальное сравнива ющее устройство 2 имеет низкое выход ное сопротивление. Ввиду того, что поступает на затворы транзисторных ключей поочередно., то на один из них (фиг. 2, строка 2) , то - .на дфугой (фиг. 2, строка 3), операционный усилитель 5 приобретает фазочувствительные свойства. Кроме того поскольку длительность , меньше чем длительность полупериода несущей частоты, то ограничиваетс врем разр да конденсаторов 3 и 4 на вход ное сопротивление операционного уси лител 5, одновременно Uvjnp производит как бы стробированиевыходного напр жени недокомпенсации U, и перекомпенсации Uji (фиг. 2, строкаб которые соответствуют Upj и up (фиг. 2, строка 1). Таким образом, в один полупериод на пр мой вход операционного усилител 5 поступает Up ч-Пд, а на инвертирующей - напр жение посто нной составл ющей Uo « Ц i которое запоми налось на конденсаторе 4. В следующий полупериод Up-) +Uo поступает на инвертирующий вход, а на пр мой 678329 напр жение U « U,,T.e. операционный усилитель 5 реагирует только на полезный сигнал и, -х и,,. +Uo-Uo (Up2+ +Uo-Ui).Р Р Так как переключение сигналов линейно-декодирующего преобразовател происходит внутри интервала времени Действи , ; то конденсаторы след т за этим напр жением (посто нна времени мала во врем действи Uynpi )/ и переходный процесс, обусловленный перегрузкой, практически отсутствует. Таким образом, при жестком алгоритме переключени ступеней напр жени линейно-декодирующего преобразовател переходного процесса нет, и измерение можно производить на каждой полуволне. Выходные сигналы операционного усилител 5 /фиг. 2, строка 6) поступают в анализатор полезного сигнала , где происход т качественна и количественна оценки за врем включени одной ступени линейно-декодирующего преобразовател (восемь полупериодов ) и управл ют им. В качестве несущей частоты используетс прокелиленна сеть 50 Гц, что позвол ет упростить работу прибора. Таким обрйзом, исключаетс вли ние реактивных -элементов на точность измерени при одновременном упрощении схемы устройства. Формула изобретени Тензометрическое устройство, содержащее тензометрические датчики, аналого-цифровой компенсатор, усилитель , пусковой блок, сравнивающее устройство, источник переменного напр жени , схему управлени и нуль-орган с конденсаторами, о т л и ч аю щ е е с тем, что,с целью упрощени конструкции и повышени точности измерени , нуль-орган снабг жен двум ключами, выполненн1 ш на полевых транзисторах с изолированными затворами, которые соединены. с выходами схемы управлени , обща точка ключей соединена с выходом дифференциального сравнивающего устройства , выходы которых соединены с конденсаторами и со входами операционного усилител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство 316940,кл. G 01 G 23/36, 1969. This invention relates to a weight measuring technique. A device containing strain gauges, a null-organ analog-to-digital compensator, a source of alternating voltage, an adder, and a control device is known. 1. The known device has a low measurement accuracy. The closest in technical essence is a device containing strain gauge sensors, an analog-to-digital compensator, an amplifier, a starting block comparing devices, an over-voltage source, a control circuit and a null-organ with capacitors {2. The well-known device is of complex construction and does not provide the required accuracy, since the zero-organ circuit contains a reactive element as a necessary component. The capacitor is a reactive element, necessary to perform the function of separating the useful signal from the constant component of the voltage, which is inevitable in the path of the null organ due to its constant voltage modes. This condenser, in its turn, impairs the dynamic properties of the null organ, in particular, at large signals, it is charged to some kind of voltage and during the transition to a small signal (such a transition from large to small signal occurs in bitwise comparison in the case of compensation measurement method) introduces an error in the measurement result (evaluation). The aim of the invention is to simplify the design and improve the measurement accuracy. This goal is achieved by the fact that n ul-organ is equipped with two keys made on field-effect transistors with insulated gates, which are connected to the output of the control circuit, the common point of the keys is connected to the output of the differential comparison device; the outputs of the keys are connected to capacitors and to the inputs of the operational amplifier. , FIG. 1 schematically shows the device; in fig. 2 - graphics ,. deactivating the device. Strain gage device contains a zero-body 1, equipped with two keys, made on field-effect transistors with insulated gates; the common point of the keys is connected to the output of the differential lapping device 2, and their outputs are connected to capacitors 3 and 4 and to the inputs of the operational amplifier 5 the valves are connected to two outputs of the control circuit b, the third, the output of which is connected to the input of the autocompensator 7 and the analyzer 8 of the useful signal ( APS). The APS input is connected to the output of the operational amplifier 5, and its output is connected to the auto-compensator 7. One of the inputs of the differential comparing device 2 is connected to the auto-compensator 7, and the other is connected to the strain gauge 9. The control circuit b, the auto-compensator 7 and the strain gauge 9 are connected to power source 10. The voltage of the signals of the strain gauges 9 and the circuit of the autocompensator 7 is applied to the inputs of the differential comparing device 2, the voltage from the output of which contains the sulsu Up + Uo, where i-p is the differential signal UQ-the bias voltage of the differential comparing device 2, which is unstable due to various factors (temperature, aging, power measurement, etc.). The voltage UQ is remembered for condensation; : io (fig.2, constructors 3 and 4 4 and 5) in moments. when both keys are open by a signal (Fig. 2, lines 2 and 3). The charge of capacitors 3 occurs almost instantaneously, since the differential comparison device 2 has a low output resistance. Due to the fact that the gates of transistor switches are alternately applied, then one of them (Fig. 2, line 2) then on the arc (Fig. 2, line 3), the operational amplifier 5 acquires phase-sensitive properties. In addition, since the duration is less than the half-life of the carrier frequency, the discharge time of capacitors 3 and 4 to the input resistance of the operational amplifier 5 is limited, while Uvjnp simultaneously gates the under-compensation of the under-compensation U and over-compensation Uji (Fig. 2, row) which correspond to Upj and up (Fig. 2, line 1). Thus, in one half-period, Up h-Rd is fed to the direct input of the operational amplifier 5, and the inverting voltage is received by the constant component Uo "C i which on ko capacitor 4. In the next half-period, Up-) + Uo goes to the inverting input, and to the forward 678329, the voltage U "U ,, T.e. operational amplifier 5 responds only to the useful signal and, s and. + Uo-Uo (Up2 + + Uo-Ui). Р Р Since the switching of the signals of a linear-decoding converter occurs within the interval of the Action time,; then the capacitors follow this voltage (the time constant is small during the action of the Uynpi) / and the transient process due to overload is practically absent. Thus, with a hard switching algorithm for the voltage levels of a linear-decoding converter, there is no transient process, and the measurement can be performed on each half-wave. The output signals of the operational amplifier 5 / Fig. 2, line 6) enters the useful signal analyzer, where qualitative and quantitative evaluations take place during the activation time of one stage of the linear-decoding converter (eight half-periods) and are controlled by it. A propelled network of 50 Hz is used as the carrier frequency, which makes it possible to simplify the operation of the device. In this way, the influence of reactive -elements on the measurement accuracy is eliminated, while the design of the device is simplified. Invention A strain gauge device containing strain gauge sensors, an analog-digital compensator, an amplifier, a starting block, a comparison device, a source of alternating voltage, a control circuit, and a null-organ with capacitors, so that in order to simplify the design and improve the measurement accuracy, the null-organ is equipped with two keys, made on field-effect transistors with insulated gates, which are connected. with the outputs of the control circuit, a common point of the keys is connected to the output of the differential comparison device, the outputs of which are connected to capacitors and to the inputs of the operational amplifier. Sources of information taken into account in the examination 1. The copyright certificate 316940, cl. G 01 G 23/36, 1969.
2.Авторское свидетельст во . № 358626, кл. G 01 G 23/36, 1971.2. Author's testimony. No. 358626, cl. G 01 G 23/36, 1971.