SU834541A1

SU834541A1 - Integral differential bridge

Info

Publication number: SU834541A1
Application number: SU752171560A
Authority: SU
Inventors: Альберт Джонович Владимиров
Original assignee: Vladimirov Albert D
Priority date: 1975-09-11
Filing date: 1975-09-11
Publication date: 1981-05-30

Description

Изобретеиие отиоситс к электроизмерительной технике и может быть ис пользовано дл измерени как электрических , так и неэлектрических величин электрическими методами. Наиболее близким к предлагаемому по технической .сущности вл етс мост состо щий из четырехплечей мостовой схемы, параллельно которой к источнику питани подключена дополнительна ветвь, образующа п тое и шестое плечи моста 1 . .Недостаток этого моста заключаетс в том, что с него одновременно нельз получить суммарное и разностное напр жение сигналов, то есть функциональные возможности данного моста ограничены . Цель изобретени - расширение функ циональных возможностей. Указанна цель достигаетс тем, что в известном мосту, состо щем из четырехплечей мостовой схемы, в смежные плечи которой включены два датчик последовательно с нагрузкой относительно источника питани , а в измерительную диагональ которой включен первый измерительный элемент, и первой дополнительной ветви из двух /1лечей, включенной параллельно четырехплечей мостовой схеме, к средней точке которой , присоединен первый вывод второго измерительного элемента, в измерительную диагональ четырехплечей мостовой схемы параллельно первому измерительному элементу включена втора до- , полнительна ветвь из двух плечей, средн точка которой соединена со вторым выводом второго измерительного . На чертеже приведена принципиальна схема моста. Мост содержит четырехплечую мостовую схему 1, состо щую из датчиков 2 и 3 и нагрузок А и 5, источник питани (не показан), дополнительную ветвь 6, состо щую из плечей 7 и 8, дополнительную ветвь 9, состо щую изThe invention is adapted to electrical measuring equipment and can be used to measure both electrical and non-electrical quantities by electrical methods. The closest to the proposed technical essence is a bridge consisting of four-shouldered bridge circuits, in parallel to which an additional branch is connected to the power supply, forming the fifth and sixth shoulders of bridge 1. The disadvantage of this bridge is that it cannot simultaneously derive the total and differential voltage signals, i.e., the functionality of this bridge is limited. The purpose of the invention is the expansion of functional capabilities. This goal is achieved by the fact that in a known bridge consisting of four-shoulders of a bridge circuit, the adjacent arms of which include two sensors in series with the load relative to the power source, and the measuring diagonal of which includes the first measuring element, and the first additional branch of two / 1 arms, connected in parallel with a four-shoulder bridge circuit, to the midpoint of which, the first output of the second measuring element is connected, into the measuring diagonal of the four-shoulder bridge circuit parallel to the first The measuring element includes a second additional branch of two arms, the midpoint of which is connected to the second terminal of the second measuring element. The drawing is a schematic diagram of the bridge. The bridge contains a four-arm bridge circuit 1 consisting of sensors 2 and 3 and loads A and 5, a power source (not shown), an additional branch 6 consisting of arms 7 and 8, an additional branch 9 consisting of

, плечей 10 и П и измерительщ 1е элементы (не показаны)., shoulders 10 and P and gauge 1e elements (not shown).

.Мост работает следующим образом. Датчики 2 и 3, нагрузки 4 и 5- четьфехплечей мостовой схемы 1, плечи 7 и 8 дополнительной ветви 6 и плечи 10 и 11 дополнительной ветви 9 могут быть как резисторами, так и любыми другими двухполюсниками. При это с точек М-М снимаетс разностное напр жение сигналовдатчиков 2 и 3, а с точек, 2 суммарное напр жение Таким образом, точки М-М вл ютс дифференциальным выходом, а точки 0,-1/2 интегральным выходом моста. Условимс , что сопротивлени датчика 2, нагрузки 4, датчика 3, нагрузки 5, плечей 7 и 8 дополнительной ветви 6 и плечей 10 и 11 дополнительной ветви 9 R, R, Rj, R, R, Rg, RX., Rg соответственно равны между собой и поэтому при подключении источника питани к- точкам П-П между точками М-М и и -Ч л отсутствуют разности потенциалов. При одновременном и одинаковом увеличении (уменьшении) сопротивлени датчиков 2 и 3 точка измен ет свой потенциал относительно точки Uj, причем величина напр жени цропорциональна величине изменени сопротивлений датчиков 2 и 3, а его пол рность (фаза) зависит от направлени этих изменений. При одновременном и одинаковом уменьшении сопротивлени одного датчика 2 или 3 и увеличении сопротивлени другого датчика 3 или 2 соответственно разности потенциалов между точками нет. При различных изменени х сопротивлени датчиков 2 и 3 разность потенциалов между точками U прЬпорциональна алгебраической сумме изменений сопротивлений датчиков 2 и 3.The bridge works as follows. Sensors 2 and 3, loads 4 and 5 are on the shoulders of the bridge circuit 1, shoulders 7 and 8 of the additional branch 6 and shoulders 10 and 11 of the additional branch 9 can be either resistors or any other bipolar networks. In this case, the differential voltage of the signal sensors 2 and 3 is removed from the M-M points, and from the points, 2 the total voltage. Thus, the M-M points are the differential output, and the 0, -1 / 2 points are the integral output of the bridge. It is assumed that the resistances of sensor 2, load 4, sensor 3, load 5, shoulders 7 and 8 of additional branch 6 and shoulders 10 and 11 of additional branch 9 R, R, Rj, R, R, Rg, RX., Rg are respectively equal between and therefore, when the power source is connected to the PP points, there is no potential difference between the points M-M and -CH. With a simultaneous and equal increase (decrease) in the resistance of sensors 2 and 3, the point changes its potential relative to the point Uj, the voltage being proportional to the change in resistance of sensors 2 and 3, and its polarity (phase) depends on the direction of these changes. If the resistance of one sensor 2 or 3 is simultaneously and equally reduced and the resistance of the other sensor 3 or 2 increases, respectively, there is no potential difference between the points. For various changes in the resistance of sensors 2 and 3, the potential difference between points U is proportional to the algebraic sum of changes in the resistances of sensors 2 and 3.

Условие баланса моста по дифференциальному выходу (точки М-М): The condition of the bridge balance differential output (point M-M):

В± RIB ± RI

(1)(one)

R,R,

а условие баланса моста по интегральному выходу (точки Ол-и):and the condition of the balance of the bridge at the integral output (point Ol-i):

ILs 12 / ILs 12 /

(2)(2)

R6 Rj R4R6 Rj R4

Что касаетс плеч 10 и П дополнительной ветви 9, то при любых его величинах баланс моста по интегральному выходу не нарушаетс при выполнении услови (2 ). При этом при плече 10, меньшем плеча I1, при прочих равных услови х на интегральном выходе в суммарном сигнале преобладает вли ние датчика 2; При равенстве плеч 10 и 11 на интегральном выходе преобладает вли ние на сигнал более чувствительного из датчиков 2 и 3, а при равной .чувствительности датчиков 2 и 3 наблюдаетс равное вли ние на суммарный сигнал обоих датчиков 2 и 3.As for the shoulders 10 and P of the additional branch 9, for any of its values the balance of the bridge over the integral output is not disturbed when the condition (2) is fulfilled. In this case, with shoulder 10 less than shoulder I1, all other conditions being equal, the integral output in the total signal is dominated by the influence of sensor 2; With equality of arms 10 and 11, the integral output is dominated by the influence on the signal of the more sensitive sensor 2 and 3, and with equal sensitivity of sensors 2 and 3, the total effect on the total signal of both sensors 2 and 3 is observed.

Использование интегрально-дифференциального моста позвол ет расширить функциональные возможности устройств, в которых примен ютс два датчика, измер ющие различные изменени электрических параметров.The use of an integral differential bridge extends the functionality of devices using two sensors that measure various changes in electrical parameters.

Claims

1. Karatsdeev K.B. Bridge measurement methods. Kiev., Gostekhizdat USSR. 1953, p. 209-210, fig. 91.