SU682827A1 - Мостовое измерительное устройство - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к приборостроению , предназначено дл  измерени  сопротивлени  резпсторпых измерптельных преобразователей различных типов (термометров сопротивлени , тензодатчиков, термисторов ).

Р1звестно мостовое измерительное устройство дл  измерени  сопротивлени  резисторных датчиков, содержащее источник питани , датчик, иосто иные и переменные .резисторы и усилитель 1.

В этом устройстве измерительный преобразователь питаетс  посто нным током, а падение напр жени  на нем усиливаетс  усилителем посто нного тока, работаюпдим по системе МДМ (модул ци , усиление, демодул ци ).

Недостатки такого устройства - сложность выполнени  измерительного усилител , зпачительные искажени  формы сигнала , обусловленные нелинейными искажени ми модул тора и демодул тора, низкое быстродействие, обусловленное узкой полосой ироиускаии  системы модул ции - демодул ции .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  сопротивлени  резисторных измерительных преобразователей.

Эта цель достигаетс  введением в мостовое измерительное устройство, содержащее

мостовую измерительную схему, одна ветвь которой образована последовательно соединенными посто нным резисторол и датчиком, втора  ветвь - посто нным резистором и регулируемым элемеитом, источник иитани , включенный в диагональ питани  мостовой схемы, и усилитель, трех доиолнительных мостовых схем, двух усилителей индикатора и трех резисторных делителей наир жени . При этом втора  мостова  схема образована ветвью предыдущего моста, состо щей из нослсдовательно соединенных посто нного резистора и регулируемого элемента, и новой ветвью, состо щей из последовательно соед шенных посто нного резистора и регулируемого элемента, иричем последн   ветвь  вл етс  и ветвью третьей мостовой схемы, втора  ветвь которой также состоит из последовательно соединенных резистора и регулируемого элемента. Одии из входов каждого усилител  подключен непосредственно к одной пз вершин пзмерительной диагонали в каждой мостовой схеме, а другой вход

подключен к другой вершине измерптельпой диагонали мостовой схемы через резисторный делитель напр л ени . Выходы усилителей соединены со входами регулируемых элементов. При этом четверта  мостова  схема образована ве1вью иредыдущей мостовой схемы, состо щей кз последовательно соединенных резистора и регулируемого элемента, и ветвью, состо mefi из двух последовательно соединенных посто нных резисторов. В измерительную диагональ мостовой схемы включен индикатор , а ветви деполнительных мостовых схем питаютс  от отдельных источников.

На чертеже приведена схема мостового измерительного устройства.

Мостовое устройство содержит резисторный измерительный преобразователь (датчик ) 1, резистор первой ветви 2, резистор второй ветви 3, регулируемый элемент второй ветви 4, резистор третьей ветви 5, регулируемый элемент третьей ветви 6, резистор четвертой цеии 7, регулируемый элемент четвертой цепи 8, операционный усилитель разбаланса первой и второй ветвей 9, операциопный усилитель разбаланса второй и третьей ветвей 10, операционный усилитель разбаланса третьей и четвертой ветвей И, резисторы 12, 13 делител  второй ветви, резисторы 14, 15 делител  третьей ветви, резисторы 16, 17 делител  четвертой цепи, резисторы 18, 19 ветви четвертого моста, индикатор 20. Кажда  из ветвей питаетс  от источника 21 через резисторы 22-24, обеспечивающие одинаковые токи в ветв х схемы.

Равновесие первой и второй ветвей соблюдаетс  в случае, если сопротивление управл емого элемента 4 в п раз больше сопротивлени  резистора 1 (iii - коэффициент делени  резисторного делител  12, 13).

Если коэффициент делени  резисторов 14, 15 и 16, 17 соответственно П2 и Пз, равновесие второй и третьей, третьей и четвертой ветвей соблюдаетс , если сопротивление регулируемого элемента 6 в Иг раз больию сопротивлени  регулируемого элемента 4, а сопротивление регу„тируемого элемента 8 в Пз раз больн1е сопротивлени  регзлируемого элемента 6. Таким образом, сопротивление регулируемого элемеита 8 в П1 П2 Пз раз больше сонротивлени  измерительного резнсторного преобразовател  1. Изменение под действием измер емого параметра сонротивлени  измерительного преобразовател  вызывает усиленное в HI П2 Пз раз изменение сонротивлени  уиразл емого э„темента 8. При применении в качестве усилителей разбаланса операционных усилителей е большим коэффиц ентом уеилени  стабильность предлагаемого устройства практически полностью обусловливаетс  стабильностью пассивных элементов (резисторов) ветвей и делителей и при использовании высокостабильных компонентов намного нревосходит стабильность нрототипа. В качестве управл емых

элементов используют полевые транзисторы в режиме резисторов, управл емых напр жением , что в сочетании с широкополосными усилител ми разбаланса позвол ет

нолучить высокое быстродействие измерительного устройства.

Высокие стабильность и быстродействие предлагаемого мостового измерительного устройства делают особенно эффективным

его применение при изучении быстропротекающих процессов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Мостовое измерительное устройство, содержащее мостовую схему, одна ветвь которой образована последовательно соединенными иосто нным резистором и датчиком , втора  ветвь - носто нным резистором и регулируемым элементом, источник питани , включенный в диагональ питани  мостовой схемы, и усилитель, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  сопротивлени  резисторных преобразователей, в него введены три дополнительные мостовые схемы, два усилител , индикатор и три резисторных делител  напр жени , при этом втора  мостова  схема образована ветвью предыдущего моста, состо щей из последовательно соединенных посто нного резистора и регулируемого элемента, и новой ветвью, состо щей из последовательно соединенных носто нного резистора и регулируемого

   элемента, причем носледн   ветвь  вл етс  и ветвью третьей мостовой схе.мы, втора  ветвь которой также состоит из последовательно соединенных резистора и регулируемого элемеита, один из входов каждого

   усилител  подключен н ;иocpLдcтвeинo к одной из вершин измерительной диагоиали в каждой мостовой схеме, а другой вход подключен к другой вершине измерительной диагонали мостовои схемы через резисгорный делитель напр жени , выходы усилите .тей соединены со входа.ми регу;шруеД1ЫХ элементов, нри этом четверта  мостова  схема образована ветвью предыдущей мостовой схемы, состо щей из иоследовательно соединенных резистора и регулируемого элемента, и ветвью, соето щей из двух иоследовательно еоединенных посто нных резисторов, в измерительную диагональ иоследией мостовой схемы включен

   индикатор, а источник нитани  подключен к диагопал м питани  мостовых схем.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Солодовников В. В. Устройства и элементы систем автоматического регулировани  и унравлени , М., Машиностроение, 1973, с. 80.

   П