SU855384A1 - Тензопреобразователь - Google Patents

Description

(54) ТВНЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относитс  к измерению неэлектрических величин электрическими методами с помощью тензорезисторных датчиков и может быть использовано дл  измерени  силы, давлени , момента, перемещени , ускорени  в испытательной технике и системах измерени  технологических параметров производства.

Известны тепзопреобразователи, содержащие тензорезисторы и подгоночные ре-. зисторы, образующие листовую схему.

Один из тензопреобразователей содержит датчик деформации, выполненный в моста посто нного тока на тензорезисторах , блок балансировки начального разбаланса и термостабилизании 1.

Уменьщение начального разбаланса моста и его температурных погрешностей достигаетс  благодар  близости параметров тензорезисторов монолитной мостовой структуры. При этом полна  компенсаци  начального разбаланса и его температурной погрешности не может быть достигнута .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  тензопреобразогичтель , содержащий датчик деформации , выполненный в виде моста посто нного тока на тензорезисторах, блок балансировки начального разбаланса и термостабилиза ши с термокомпенсирующим элементом 2.

Балансировка и компенсаци  температурного дрейфа нул  мостовой схемы осуществл етс  с помощью двух подгоночных стабильных резисторов, один из которых включен последовательно с одним из тензорезисторов , а второй и унтирует другой тензорезистор . Така  компенсаци  отличаетс  не10 стабильностью и сложностью в реализации, , так как дл  точной подгонки требует знани  номинального значени  сопротивлени  тензорезистора и температурного изменени  его сопротивлени .

Цель изобретени  - повышение точнос 5 ти преобразовани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что блок балансировки начального разбаланса и термостабилизаци выполнен в виде двух резисторных делителей потеникометричес30 кого типа, выводы которых подключены к источнику питани  и к диагонали моста посто нного тока, а выводы средних точек делителей подключены к выходной диагонали

моста посто нного тока, один - через термочувствительный элемент, а другой - через введенный термостабильный элемент.

На чертеже представлена функциональ ма  схема устройства.

Тензопреобразователь содержит датчик 1 деформации, выполненный в виде моста посто нного тока на тензорезисторах, резисторные делители 2 и 3 потенциометрического типа,дополнительные резисторы 4 и 5. Резистор 4 - термочувствительный, резистор 5 - термостабильный.

Устройство работает следующим образом .

При подключении датчика 1 деформации выполненного в виде моста посто нного тока на тензорезисторах, к источнику питани  на измерительной диагонали моста по вл етс  выходное напр жение иву. . Если на упругий элемент датчика 1 не действует механическое усилие, сопротивлени  тензорезисторов моста имеют приближенно равные значени . Разница в значени х сопротивлени  тензорезисторов выравниваетс  изменением дополнительного резистора 4 или 5 до получени  нулевого сигнала на выходе моста на тензорезисторах. Когда резисторные делители 2 и 3 состо т из равных сопротивлений, изменение сигнала минимальное н определ етс  величиной разброса резисторов плеча монолитных мостов тензорезисторов датчика 1 деформации. В случае , когда сопротивлени  не равны, то изменением дополнительного резистор 4 или 5 компенсируют начальный ра5г6аланс мостовой схемы одного или другого.знака. Неравенство сопротивлений резисторов делителей 2 и 3 достигаетс  тем, что они имеют несколько выходов и в зависимости от знака и величины выходного сигнала датчика I информацин, выполненного как монолитный мост тензорезисторов, дополнительные резисторы 4 и 5 подсоедин ютс  к тому или другому выходу.

Температурное изменение начальиого разбаланса датчика 1, выполненного как монолитный мост тензорезисторов, про вл етс  в изменении UBWX. от температуры, при этом его величи 1а не зависит от начального разбаланса и компенсируетс  независимо .

Когда делитель 2 выполнен на термостабильных резисторах, то регулировкой термочувствительного дополнительного резистора 4 и выбором входа делител  2 дл  подключени  резистора 4 обеспечиваетс  темпера турна  компенсаци  тензопреобразовател  Если делитель 2 содержит термочувствительное сопротивленне, то коэффициент пере

дачи делител  измен етс  от температуры; а при изменении величины дополнительного резистора 4 его вли ние на мост тензорези торов мен етс  и устанавливаетс  так, бы при заданной повышенной (пониженной) температуре изменени  ,,. равн лись нулю . Знак компенсации выходного напр жени  определ етс  тем, какое нз сопротивлений делител  2  вл етс  термочувствительным .

Предлагаемое устройство сокращает трудоемкость процесса компенсации, так как процесс независимой компенсации начального разбаланса и его температурного изменени  осуществл етс  двум  отдельными

цеп ми - делител  2 на резисторах и дополнительного термочувствительного резистора 4, делител  3 на резисторах н дополнительного термостабильного резистора 5. При этом компенсируютс  достаточно малые изменени  сопротивлени  монолнтнго моста тензоре исторов, делители 2 и 3 могут быть высокоомные в сравнении с мостом , а следовательно, требовани  к стабильности делителей 2, 3 и качеству внутренних соединений значительно ослабл етс . Это

5 обеспечивает более высокую точность компенсации н высокую стабильность преобразовани  термостабилизированного тензопреобразовател .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Тензопреобразователь, содержащий датчик , деформации, выполненный в Биде моста посто нного тока на тензорезисторах, блок

   балансировки начального разбаланса и термостабилизации с термокомпенсирующим элементом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , блок балансировки начального разбаланса и термостабилизации выполнен в виде двух резисторных делителей потенциометрического типа, выводы которых подключены к источнику питани  и к диагонали моста посто нного тока, а выводы средних точек делителей подключены к выходной диагонали мосla пости нного тока, один - через термочувствительный элемент, а другой - через введенный термостабильный элемент.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 323676, кл G 01 В 7/18 20.03.70.
2. 2. Патент США № 3447362, кл. 73--88.5, опублик. 1969.