SU859934A1

SU859934A1 - Bridge converter

Info

Publication number: SU859934A1
Application number: SU792755383A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Васильевич Шевчук
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4903
Priority date: 1979-04-17
Filing date: 1979-04-17
Publication date: 1981-08-30

Description

1one

Изобретение относитс к электроизмерительной технике, в частности к тензометрии.The invention relates to electrical measuring equipment, in particular to strain gauges.

Известны мостовые преобразователи, состо щие из четырех резисторов и источника питани . Резисторы образуют мостовую схему, содержащую два полумоста . В одну диагональ моста включен источник питани , друга вл етс выходом L Bridged transducers are known, consisting of four resistors and a power supply. Resistors form a bridge circuit containing two half bridges. The power supply is included in one diagonal of the bridge, the other is the output L

Недостаток их в том, что мостовые преобразователи имеют низкую чувствительность и точность.Their disadvantage is that bridge converters have low sensitivity and accuracy.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс мостовой преобразователь, содержащий два полумоста и источник питани , включенный между средними выводами полумостов. Одноименные крайние выводы полумостов объединены 2 .Closest to the proposed is a bridge converter containing two half bridges and a power source connected between the middle terminals of the half bridges. The extreme ends of the half-bridges of the same name are combined 2.

Недостатком таких преобразователей также вл етс низка чувствительность и точность преобразований.The disadvantage of such converters is also low sensitivity and accuracy of conversions.

Цель изобретени - повышение чувствительности и точности.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and accuracy.

Поставленна цель достигаетс тем, что в мостовой преобразователь, содержащий два полумоста и источник питани , включенный между средними выводами полумостов введены два источника компенсирующего напр жени , каждый из которых включен между крайними выводами полумостов, третьи выводы ис10 точника компенсирующего напр жени соединены со средним выводом вторич .ного полумоста, каждый источник ком;пенсирующего напр жени выполнен на усилителе напр жени , общие выводы и The goal is achieved by the fact that a bridge converter containing two half bridges and a power source connected between the middle pins of the bridges contains two sources of compensating voltage, each of which is connected between the outermost terminals of the half bridge, the third pins of the source of the compensating voltage are connected to the secondary secondary terminal There is a half bridge, each source of com; retirement voltage is made on the voltage amplifier, common leads and

15 неинверсные входы которых соединены с первыми выводами источников компенсирующего напр жени , а выход - со вторым выводом, причем инверсные вхо-. ды этих усилителей соединены с третьи ми выводами соответствующих источников компенсирующего напр жени , источник питани выполнен в виде источГника опорного напр жени с подсоединенными К его выводам двум усилител ми, включенными по схеме повторител напр жени . На чертеже дана структурна схема предлагаемого устройства. Предлагаемьш мостовой преобразователь содержит два полумоста 1 и 2, источник 3 питаний и два источника А и 5 компенсирующего напр жени . Источ ник 3 питани включен между средними .выводами полумостов 1 и 2. Каждый источник 4 и 5 компенсирующего напр жени включен между крайними выводами полумостов 1 и 2. Источник 4, например представл ет собой усилитель 6 напр жени общий вывод и неинверсный вход которого подсоединен к крайнему выводу полумоста 1, выход - к одноименному крайнему выводу полумоста 2, а инверсный вход - к среднему выводу последнего, а источник 5 представл ет собой усилитель 7 напр жени . Источник 3, например содержит два усили тел 8 и 9 напр жени и источник 10 опорного напр жени . Каждьй усилител 8 и 9 включен по схеме повторител на пр жени , охватывающего отрицательной обратной св зью выходной соединительный провод и подключен выходом к сред нему выводу одного из полумостов 1, Источник 10 включен между :.снеинверсными входами усилителей 8 и 9. Каждый усилитель имеет свой изолированный ис точник питани . Устройство работает следующим образом , о Источник 3 создает нулевой потенциал на среднем выводе полумоста и потенциал Е источника 10 опорного напр жени на среднем выводе полумоста 2. Усилители 8 и 9, включенные по схе ме повторител напр жени , при соединении их инверсных входов непосредственно к средним выводам полумостов 1 и 2 обеспечивают потенциалы О и Е на этих выводах вне зависимости от сопротивлений соединительных проводов. Компенсирующие напр жени источников 4 и 5 создаютс усилител ми 6 и 7, которые уравнивают потенциалы крайних выводов полумоста I с потенциалом среднего вывода полумоста 2. Подсоединение их йеинверсных входов непосре ственно к крайним выводам полумоста 1 и инверсных - к среднему выводу полумоста 2 позвол ет уравн ть указанные потенциалы вне зависимости от сопроти лений соединительных проводов. Следовательно потенциалы среднего вывода полумоста 2 и крайних выводов полумоста 1 соответствуют потенциалу Е источника 10. В схеме имеютс два независимых (верхний и.нижний) контура протекани токов (L и I)i которые текут от источника 3 в средний вывод полумоста 2, через его резисторы , источники 4 и 5, резисторы полумоста 1 и по его среднему выводу втекают обратно в источник 3. Пусть полумост 1 вл етс образцовым с резисторами 11 и 12 (R), а полумост 2 - активным с резисторами 13 и 14 (R -д) и (R- Д) . Токи верхней и нижней половин схемы преобразовател равны так как потенциалы крайних выводов полумоста равны Е, а среднего - О, вне зависимости от-полумоста 2. Эти же токи протекают и по резисторам полумоста 2 и, поскольку его средний вывод находитс под потейциалом Е, имеем напр жени на выходах верхней и нижней половин схем соответственно и.., .) и.„ E-J(R-u), BblAi учетом выражени дл токов Отсюда видно, что и - и вых2 вмхч и выходное напр жение не имеет синфазной составл ющей. Аналогично если активными полумостами вл ютс оба полумоста 1 и 2, то . |л. в устройстве сравнительно просто осуществл етс устранение вли ни сопротивлений соединительных проводов, если им нельз пренебречь, например когда полумосты 1 и 2 и ,:источник 3 питани разнесены друг от друга на значительном рассто нии. В тензометThe 15 non-inverted inputs of which are connected to the first terminals of the sources of the compensating voltage, and the output to the second output, and the inverse inputs. The amplifiers of these amplifiers are connected to the third terminals of the corresponding sources of compensating voltage, the power source is designed as a voltage source with two amplifiers connected to its terminals, connected in accordance with the voltage follower circuit. The drawing is a structural diagram of the proposed device. The bridge converter contains two half bridges 1 and 2, a power source 3 and two sources A and 5 of the compensating voltage. A power supply 3 is connected between the middle terminals of half-bridges 1 and 2. Each compensating voltage source 4 and 5 is connected between the extreme ends of half-bridges 1 and 2. Source 4, for example, is a voltage amplifier 6 with a common output and a non-inverted input connected to the extreme terminal of half-bridge 1, the output to the same extreme terminal of half-bridge 2, and the inverse input to the middle terminal of the latter, and the source 5 is a voltage amplifier 7. The source 3, for example, contains two forces of the voltages 8 and 9 and the source 10 of the reference voltage. Each amplifier 8 and 9 is connected according to the circuit of a repeater on a yarn covering the output connecting wire with negative feedback and connected by an output to the middle terminal of one of half bridge 1, Source 10 is connected between: the inverse inputs of amplifiers 8 and 9. Each amplifier has its own isolated power source. The device operates as follows: Source 3 creates a zero potential on the middle half-bridge output and potential E of the source 10 of the reference voltage on the middle half-bridge output 2. Amplifiers 8 and 9, connected according to the voltage follower circuit, when connecting their inverse inputs directly to the middle ones Half-bridges 1 and 2 provide the potentials O and E on these leads regardless of the resistance of the connecting wires. The compensating voltages of sources 4 and 5 are created by amplifiers 6 and 7, which equalize the potentials of the extreme outputs of half-bridge I with the potential of the middle output of half-bridge 2. Connecting their inverse inputs directly to the extreme outputs of half-bridge 1 and inverse - to the average output of half bridge 2 allows equalizing These potentials are independent of the resistance of the connecting wires. Consequently, the potentials of the average output of half-bridge 2 and the extreme outputs of half-bridge 1 correspond to the potential E of source 10. In the scheme there are two independent (upper and lower) current flow paths (L and I) i that flow from source 3 to the middle output of half-bridge 2, through its resistors, sources 4 and 5, half-bridge resistors 1 and their average output flow back into source 3. Let half-bridge 1 be exemplary with resistors 11 and 12 (R), and half-bridge 2 active with resistors 13 and 14 (R-e ) and (R-D). The currents of the upper and lower halves of the converter circuit are equal since the potentials of the extreme outputs of the half-bridge are equal to E, and the middle one is O, regardless of half-bridge 2. These same currents also flow through the half-bridge resistors 2 and, since its average output is under the potential E, we have voltage on the outputs of the upper and lower halves of the circuits, respectively, and ..,.) and. EJ (Ru), BblAi taking into account the expressions for the currents. This shows that both - and v2 of the MHz and the output voltage do not have a common-mode component. Similarly, if half-bridges 1 and 2 are active half-bridges, then. | l. the device is relatively simple to eliminate the influence of the resistances of the connecting wires if they cannot be neglected, for example, when the half-bridges 1 and 2 and,: the power supply 3 are spaced apart from each other by a considerable distance. In strainer

Claims

Claim

1. Bridge Converter, 20 zhaschy contains two half-bridge, and a power source connected between the intermediate tap half-bridges, I characterized in that, in order to increase the sensitivity and accuracy, it introduced ²⁵ Dena two compensating voltage source, each of which is incorporated between the extreme terminals of the half-bridge, the third conclusions of the sources of compensating voltage are connected to the middle terminal of the second half-bridge.

2. The bridge converter according to π.1, characterized in that each source of compensating voltage * is made on a voltage amplifier, general conclusions and. non-inverse inputs of which are connected to the first terminals of the sources of compensating voltage, and the output is connected to the second terminal, and the inverse inputs of these amplifiers are connected to the third outputs of the corresponding sources of compensating voltage.

3. The bridge converter according to claim 1, characterized in that the power source is made in the form of a reference voltage source with a connection. | Nothing to his conclusions two amplifiers included in the voltage follower circuit.