SU822351A1 - Частотный тензопреобразователь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроиз мерительной технике, св занной с пос троением преобразователей разбаланса тенэометрического моста в частоту дл  информационно-измерительных систем Известен частотный тензопреобразователь , содержащий источник напр жёниЯ , тензомост, .последовательно включенные в его измерительную диагональ дифференциальный усилитель посто нного тока, интегратор и блок сравнени , а также источник тоха, пропорционального напр жению питани  тензомрста, ключ, одновибратор и модул тор, входы которого соединены с измерительной диагональю тензомоста , а выходы - с соответствующими входами дифференциального усилител  посто нного тока. Выход блока сравнени  подключен к управл ющему входу модул тора и через одновибратор - к управл ющему входу ключа, кО соедин ет одну из вершин, диаг нали моста с источником тока 1. Недостатком такого преобразовате  вл етс  низка  точность преобразовани , обусловленна  сильным вли ни ем как сопротивлений, так и паразит ных емкостей кабельной линии, котор соедин ет тензометрический мост непосредственно с устройством. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  частотный тензопреобразователь , содержащий тензометрический мост, измерительна  диагональ которого подключена к входу модул тора, . блок сравнени  и интегратор на базе операционного усилител  с емкостной .отрицательной обратной св зью, выход которого соедин.ен с входом блока сравнени , выход которого подключен к управл ющему входу модул тора 2. Недостатком данного устройства  вл етс  низка  точность преобразовани . Цель изобретени  - повышение точ .ности преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в частотный тензопреобразователь, содержащий тензометрический мост, измерительна  диагона.пь которого подключена к входу модул тора, блок сравнени  и интегратор на базе операционного усилител  с емкостной отрицательной обратной св зью, выход которого соединен с входом блока сравнени , выход которого подключен к управл ющему входу модул тора, введены конденсатор, усилитель, преобразователь амплитуды напр жени  в ток, дифференцирующа  RC-цепь и синхронизируемый мультивибратор, вход Которого соединен с выходом блока сравнени , а выход через дифференцирующую КС-цепь подключен к неинвертирующему входу операционного усилител  интегратора и через преобразователь амплитуды напр жени  в то соединен с первой вершиной диагонали питани  тензометрического моста, вто ра  вершина которой подключена к вы ходу усилител , вход которого соединен с первой вершиной измерительной диагонали тензометрического моста, а конденсатор включен между выходом модул тора и входом интегратора. На чертеже дана функциональна  . схема частотного тензопреобразовате л . Устройство содержит тензометричёский мост 1, усилитель 2, модул тор 3, конденсатор 4, преобразователь 5 амплитуды напр жени  в ток, интегратор 6 на базе операционного усилител  с ёмкостной отрицательной обратной св зью, блок 7 сравнени , дифференцирующую RC-цепь 8, синхронн зируемый мультивибратор 9. Одна из вершин измерительной диагонали тензометрического моста 1 через усилитель 2 подключена к одной из вершин диагонали питани  тензометрического моста 1, втора  вершина которой подключена к выходу преобразовател  5 амплитуды напр жени  в ток. Измерительна  диагональ тензометрического моста 1 подключена к входу модул тора 3, выход KOTOpdro через последовательно включенные кон денсатор 4, интегратор 6 и блок 7 сравнени  соединен с входом синхрони зируемого мультивибратора 9. Выход блока 7 сравнени  подключен к управл ющему входу модул тора 3. Выход синхронизируемого мультивибратора 9 подключен непосредственно к входу преобразовател  5 амплитуды напр жени  в ток и через дифференцирующую НС-цепь 8 соединен с неинвертирующим входом операционного усилител  интегратора б. Устройство работает следующим образом . В установившемс  режиме работы с рыхода- синхронизируемого мультиви-ератора 9, служащего дл  запуска устройства после включени  питани , следуют разнопол рные им-лульсы амплитудой Up, Это напр жение , поступа  на вход преобразовател  5 амплитуды напр жени  в ток, преобразуетс  в ток , пропорциональный напр жению UQ, который осуществл ет питание тенэометрического моста 1. Поскольку одно из плеч тензометрического моста I включено в цепь отрицательной обратной св зи усилител  2, то подключенна  к его входу вершина измерительной диагонали тензометрического моста 1 оказываетс  потенционал но заземленной (имеет близкий к нулю потенциал), а выход усилител  2  вл етс  источником тока, равным по значению 3, . Таким образом, на диагонали питани  тензометрического моста 1 создаетс  падение напр жени , райное номинальное оопЗиК тиоК (где R номинальное сопротивление плеча тензометрического моста, m - некоторый коэффициент пропорциональности), а на выходе модул тора 3 по вл етс  то нулевое напр жение, то напр жение, равное EmUgR, где С- разбаланс тензометрического моста. Срабатывание синхронизируемого мультивибратора 9 происходит по сигналу с выхода блока 7 сравнени , который также управл ет работой.модул тора 3 и срабатывает вс кий раз, как только напр жение на выходе интегратора б становитс  равным нулю. Пусть в некоторый момент времени, который примем за начало отсчета, произошло срабатывание блока 7 сравнени  и на выходе синхронизируемого мультивибратора 9 произошло измененне напр жени  от -U до +ио.При этом напр жение на выходе интегратора б под действием с качка напр жени , поступающего через дифференцируклдую RQцепь В на неинвертирующий вход one- рационного усилител  интегратора 6, измен етс  по следующему закону: --) ци)2и„е где Т Of - посто нна  времени дифференцирующей ЕС-цепи; - посто нна  времени интегратора б. В то же рем  под действием напр жени  m-UoR-f/2, присутствующего на входе интегратора 6, его выходное напр жение линейно уменьшаетс , т.е. U,(0-|-U,v.R|- олупериод преобразовани  заканчиаетс  в момент равенства нулю вы°Д ° ° напр жени  интегратора б. то математически можно записывать ледующим образом: ( |)U2(i)--0, |).2u,- f п, Д-, OV-UH/О Си 2 о 21: де Т - период следовани  выходных импульсов; В реальных случа х легко выполнить словие т, частота определ етс  ледующим соотношением:

Таким образом, TO4HocTHke характе1РИСТИКИ частотного тенэопреобраэовател  не завис т от посто нной времени интегратора, следовательно, нестабильность сопротивлений ключей модул тора и соединительных линий, подключающих измерительную диагональ тензометрического моста, не оказывает вли ни  на точность преобразовани . Кроме того, отсутствует вли ние соединительных линий цепи питани  тензометрического моста, поскольку его питание осуществл етс  от источника тока.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 572644, кл. G 01 В 7/16, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР 577665, кл. Н 03 К 13/02, 1977

(прототип) .

25