SU789763A1 - Устройство дл измерени физических величин - Google Patents
Устройство дл измерени физических величин Download PDFInfo
- Publication number
- SU789763A1 SU789763A1 SU792718756A SU2718756A SU789763A1 SU 789763 A1 SU789763 A1 SU 789763A1 SU 792718756 A SU792718756 A SU 792718756A SU 2718756 A SU2718756 A SU 2718756A SU 789763 A1 SU789763 A1 SU 789763A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- resistance
- converter
- current
- values
- measuring physical
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
(54) УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1 Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназна чено дл использовани при реализации автоматического отображени величины вли ющего на преобразователь физического параметра - температуры , давлени , силы, освещенности и т.п., а также величины сопротивлени преобразовател . Известно устройство дл измерени физических величин, в частности сопротивлени датчика деформации (тензодатчика), выполненное на основе резистивного первичного преобразовател и двух источников тока включенных в основную и вспомогател ную электрические цепи . Процедура определени величины деформации с помощью известного уст ройства предполагает построение дл каждого тензодатчика градуировочног графика деформации как функции вели чины изменени сопротивлени датчика . Измер емый физический параметр наход т из соответствующего графика поэтому общее врем определени параметра оказываетс значительным. К ме того, известное устройство не может быть использовано дл автоматического измерени абсолютной вели чины сопротивлени датчика, что требуетс , например, в случае выполнени термометра сопротивлени .. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс устройство дл измерени физических величин , содержащее резистивный первичный преобразователь с трем выводами,первый из которых соединен с одной из вькодных клемм источника тока, вторичный прибор/ резисторы 2. Основной недостаток указанного устройства св зан с тем, что оно может с достаточной точностью отобраикать измер емую физическую величину лишь в том случае, если градуировочна характеристика первичного преобразовател линейна. Однако характеристики преобразователей многих физических величин, например температуры (термометр сопротивлени и термисторы), освещенности (фоторезисторы) и др., вл ютс нелинейнь&ш. В случае измерени физической величины с помощью преобразовател с нелинейной характеристикой известное устройство настраиваетс на воспроизведение линейной зависимости, оптимально аппроксимирующей реальную нелинейную зависимость. Показани вторичного прибора устройства при этом оказываютс приближенными с точностью аппроксимации. Эта точность зависит от степени нелинейности характеристики преобразовател и от интервала из мёнений.измер емой величины.
Цель изобретени - повышение точности измерительного устройства.
.Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени физических величин, содержащее резистивный первичный преобразователь с трем выводами, первый из которых соединен с одной из выходных клемм источника тока, вторичный прибор, резисторы, введены два полевых транзистора и три операционных усилител , причем сток одного полевого транзис- тора непосредственно, а сток другого полевого транзистора / через первый из резисторов соединены со вторым и третьим выводами резистив ного первичного преобразовател ,ийтоки полевых транзисторов через второй и третий резисторы подключеньз к другой выходной клемме источника тока, входы первого операционного усилител соединены со вторым и третьим выводами резистивного первичного преобразовател , а выход через четвертый резистор - с клеммой управлени источника тока, инвертирующий вход второго операционного усилител и неинвертирующий вход третьего операционного усилител подключены к истоку одного полевого транзистора, а неинвертирующий вход второго операционного усилител и инвертирующий вход третьего операционного усилител соединены с истоком другого полевого транзистора, выходы второго и третьего операционных усилителей подключены к затворам полевых транзисторов , между стоками которых включен вторичный прибор.
На чертеже представлена функциональна схема предлагаемого устройства дл измерени физических величин , например температуры (t°),давлени (Р), силы (F) и т.п.
Устройство содержит источник 1 тока, резистивный первичный преобразователь 2, резистор 3 смещени ,полевью транзисторы 4 и 5, вторичный прибор б, операционный усилитель 7, резистор 8 степени нелинейности, опо ные резисторы 9 и 10 и операционные усилители И и 12.
Устройство работает следующим образом .
Ток источника 1 разветвл етс в трехпроводном резистивном первичном преобразователе 2 на две части, проч теканнцие через полевые транзисторы 4 и 5 и опорные резисторы 9 и 10. Выходные напр жени операционных уси лителей 11 и 12, входы которых подключены к.опорным резисторам, про- порциональны разности падений напр жений на них. Поскольку выходные напр жени операционных усилителей 11 и 12 управл ют проводимостью полевых транзисторов 4 и 5 в противофазе с входными напр жени ми, то два полевых транзистора 4 и 5 с опорными резисторами 9 и 10 и операционными усилител ми 11 и 12 образуют систему обеспечивакнцую автоматическое поддержание одинаковых падений напр жений на опорных резисторах 9 и 10. При одинаковых значени х сопротивлений опорных резисторов 9 и 10 это соответствует одинаковым величинам токов , протекающих в цеп х полевых транзисторов 4 и 5.
Таким образом, обеспечиваетс протекание равных по величине токов в двух цеп х резистивного первичного преобразовател 2. Схема делени тока , однажды настроенна , осуществл ет автоматическое деление тока произвольной (в известных пределах) величины на две строго равные части независимо от величины сопротивлений различных преобразователей и их соединительных проводов, подключаемых в эти цепи. При высоких коэффициентах усилени , реализуемых в операционных усилител х, токи в двух цеп х одинаковы с точностью, с которой подобраны опорные резисторы, и не завис т от изменений напр жени питани и окружающей температуры.
К входам операционного усилител 7 прилагаетс напр жение, пропорциональное сопротивлению преобразовате;л 2. Выходное напр жение операционного усилител 7 через резистор 8 степени нелинейности воздействует на чувствительный вход источника 1 тока и, нар ду с имеющимс в последнем токозадающим резистором,управлкет величиной тока, отдаваемого источником в нагрузку. В св зи с этим в предлагаемом устройстве измерительный ток (т.е. ток преобразовател ) вл етс переменной величиной, завис щей от сопротивлени первичного преобразовател 2, т.е. от измер емой физической величины. Характер зависимости - ускорение или замедление роста измерительного тока (а с ним и выходного напр жени ) с ростом сопротивлени преобразовател 2 и его скорость (степень) - определ етс фазой входного напр жени операционного усилител 7, его коэффициентом усилени и величиной сопротивлени резистора 8, предназначенного дл регулировки степени нелинейности .
Осуществление указанной зависимости в устройстве приводит к тому,что величина измерительного тока 3 в цеп х преобразовател 2 определ етс законом
, (1)
3-3o(,1tKU
пр
где . «Jo начальна величина
тока, соответствующа нулевому сопротивлеjn нию преобразовател ; ±К-Тр - коэффициент управлени Р током;
- сопротивление первичпр ного преобразовател Выходное напр жение (на клеммах вторичного прибора 6) равно алгебраической сумме падений напр жени на сопротивлении преобразовател 2 и резисторе 3 смещени с сопротивлением Rj.
ВЫЧ Р + сгл (Чр1 ,)(
Знак минус при RCM возникает в то случае, если дл отображени конкретной характеристики преобразовател 2 резистор 3 смещени включаетс во вспомогательную цепь преобразовател (такое включение резистора смещени показано на схеме пунктиром ) . Это имеет место,-например, при измерении с термометрами сопротивлани температуры, выраженной в градусах Цельси .
Подставл в формулу (2) выражение дл величины тока с учетом вли ни управлени , имеем
вых-З .)--3o C-l4KRnpMRT p- RcH3)
Полученное выражение (3) дл выходного напр жени содержит член во второй степени, что свидетельствует о нгшичии нелинейнрй зависимости Ug) от или величины физического параметра от сопротивлени преобразовател 2.
Принима выражение (3) за аналитическую функцию, аппроксимирующую реальную нелинейную характеристику преобразовател 2, следует определить значени констант Зо k и RCK при которых реализуетс наилучшее совпадение реальной кривой и аналитического вырс1жени (3). Эти величины наход т решением системы уравнений , получаемых подстановкой в выражение (3) нескольких пар значений физической величины и величины сопротивлени преобразовател 2 из градуировочной кривой или таблицы . По найденным величинам констант производитс затем аналитическа проверка на погрешность аппроксимации во всем рабочем интервале значений физической величины.
При измерении физических величин с преобразовател ми, имеющими линейную градуировочную характеристику, величина измерительного тока вл етс посто нной. Это достигаетс сн тием управл ющего сигнала с чувстви;тельного входа источника 1 тока,например отключением резистора 8 степени нелинейности.
Claims (2)
1. Патент Франции № 2126345, ;кл. G 01 R 17/00, 1972. 1
2. Авторское свдитёльство СССР 679884, кл. G 01 R, 17/02, 1977.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792718756A SU789763A1 (ru) | 1979-01-15 | 1979-01-15 | Устройство дл измерени физических величин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792718756A SU789763A1 (ru) | 1979-01-15 | 1979-01-15 | Устройство дл измерени физических величин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU789763A1 true SU789763A1 (ru) | 1980-12-23 |
Family
ID=20807715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792718756A SU789763A1 (ru) | 1979-01-15 | 1979-01-15 | Устройство дл измерени физических величин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU789763A1 (ru) |
-
1979
- 1979-01-15 SU SU792718756A patent/SU789763A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3688581A (en) | Device for correcting the non-linear variation of a signal as a function of a measured magnitude | |
GB1481459A (en) | Strain gauge apparatus | |
US4216675A (en) | Temperature detecting device | |
US4201088A (en) | Differential measuring system | |
US4196382A (en) | Physical quantities electric transducers temperature compensation circuit | |
US4011746A (en) | Liquid density measurement system | |
US3510696A (en) | Transducer output correction circuitry | |
SU789763A1 (ru) | Устройство дл измерени физических величин | |
US6107861A (en) | Circuit for self compensation of silicon strain gauge pressure transmitters | |
US955191A (en) | Resistance-thermometer. | |
SU263211A1 (ru) | УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР | |
US3495169A (en) | Modified kelvin bridge with yoke circuit resistance for residual resistance compensation | |
SU849085A1 (ru) | Линейный преобразователь действую-щЕгО зНАчЕНи пЕРЕМЕННОгО НАпР жЕНи В пОСТО ННОЕ | |
RU2071065C1 (ru) | Преобразователь механических величин в электрический сигнал | |
SU920402A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры | |
SU968633A1 (ru) | Устройство дл измерени разности температур | |
SU1026093A1 (ru) | Устройство дл измерени разности напр жений затвор-исток пар полевых транзисторов | |
SU705279A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры | |
SU1597602A1 (ru) | Цифровой измеритель температуры | |
SU584200A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры | |
SU830147A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры | |
SU651265A1 (ru) | Процентный потенциомер | |
SU708174A1 (ru) | Устройство дл измерени разности температур | |
SU808875A1 (ru) | Устройство дл измерени отношени РАзНОСТЕй ТЕМпЕРАТуР | |
SU1089432A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры и разности температур |