SU892713A1 - Frequency converter for strain-gauges - Google Patents
Frequency converter for strain-gauges Download PDFInfo
- Publication number
- SU892713A1 SU892713A1 SU802918747A SU2918747A SU892713A1 SU 892713 A1 SU892713 A1 SU 892713A1 SU 802918747 A SU802918747 A SU 802918747A SU 2918747 A SU2918747 A SU 2918747A SU 892713 A1 SU892713 A1 SU 892713A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- integrator
- strain gauge
- keys
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
(54) ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ТЕНЗОДАТЧИКОВ(54) FREQUENCY CONVERTER FOR HEAT SENSORS
II
Изобретение относитс к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в измери тельных системах и системах контрол и управлени , использующих тензометрические датчики различных физических величин с мостовой измерительной цепью.The invention relates to digital electrical measuring technology and can be used in measurement systems and monitoring and control systems using strain gauges of various physical quantities with a bridge measuring circuit.
Известен частотный преобразователь дл тензодатчиков, содержащий источник напр жени , тензомост , последовательно включенные в его измерительную диагональ дифференциальньй усилитель посто нного , тока, интегратор и блок сравнени ijA frequency converter for strain gauges is known, which contains a voltage source, a strain gauge, connected in series to its measuring diagonal DC differential current amplifier, integrator, and comparison unit ij
Недостатком данного преобразовател вл етс низка точность преобразовани из-за нестабильности параметров интегратора, дифференциального усилител посто нного тока и блока сравнени , вход ищх в пр мой тракт преобразовани сигнала с выхода измерительной диагонали тензомоста .The disadvantage of this converter is the low conversion accuracy due to the instability of the parameters of the integrator, the differential DC amplifier and the comparator, the input is searched in the direct signal conversion path from the output of the measuring diagonal of the strain gauge.
Известен также частотный преобразователь дл тензодатчиков, содержащий источник питани тензомоста, подключенный к его диагонали питани , первый ключ, выход которого подклю-г ; чен к первой вершине измерительной диагонали тензомоата, и интегратор, вьшолненный на операционном усилителе с емкостной отрицательной обратной св зью, выход которого сое10 динен со входом блока сравнени , выход которого подключен ко входу формировател импульсов 2.A frequency converter for strain gauges is also known, which contains a power source of the strain gauge connected to its power diagonal, the first key whose output is the power switch; It is connected to the first vertex of the measuring diagonal of the tensomer, and the integrator, implemented on an operational amplifier with a capacitive negative feedback, whose output is connected to the input of the comparator unit, the output of which is connected to the input of the pulse former 2.
Недостатком известного преобразовател вл етс низка точность The disadvantage of the known converter is low accuracy.
15 преобразовани , что обусловлено вли нием на ее р да параметров элементов устройства.15, which is due to the influence on its number of parameters of the device elements.
Цель изобретени - повышение точности преобразовани .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the conversion.
2020
Поставл енна цель достигаетс тем, что частотный преобразователь дл тензодатчиков, содержащий источник питани тензомоста, подключен3 ный к его диагонали питани , и первый ключ, выход которого подключен к первой вершине измерительной диагонали тензомоста, и интегратор, выполненный на операционном усилителе с емкостной отрицательной обратной св зью, выход которого соединен со входом блока сравнени , выход которо го подключен ко входу формировател импульсов, введен конденсатор, через второй и третий ключи подключенный к диагонали питани тензомоста, и через четвертый ключ и первый резистор соединенный с инвертирующим входом интегратора, причем вход первого ключа подключен к точке соединени конденсатора и второго ключа, перва вершина измерительной диагонали тензомоста соединена через второй резистор с инвертирующим входом интегратора, неинвертирующий вход интегратора соединен со второй вер-, шиной измерительной диагонали тензо моста, управл ющие входы первого и четвертого ключей подключены к первому выходу формировател импульсов, а управл ющие входы второго и третьего ключей - к его второму выходу. На фиг. 1 приведена функциональна электрическа схема частотного преобразовател дл тензодатчиков; на фиг. 2 - временные диаграммы. Устройство содержит источник 1 пи тани , тензомост 2, инд-егратор 3, блок 4 сравнени , ключи 5,6,7 и 8, конденсатор 9, резисторы 10 и 1 и формирователь 12 импульсов, причем источник 1 питани подключен к диагонали питани тензомоста 2, перва вершина измерительной диагонали которого соединена с выходом ключа 5, выход интегратора 3 соединен со входом блока 4 сравнени , неинвер тирующий вход интегратора 3 подключе ко второй вершине измерительной диагонали тензомоста 2, перва вершина диагонали питани которого пос- редством ключа 6 соединена с первой обкладкой конденсатора 9 и входом ключа 5, а втора вершина диагонали питани посредством ключа 7 соедийег на со второй обкладкой конденсатора 9 и входом ключа 8, выход которого через резистор 10 подключен ко входу интегратора, который посредством резистора 11 соединен с первой вершиной измерительной диагонали тензомоста 2, при этом выход блока срав 34 нени 4 подключен ко входу формировател импульсов 12, первый выход которого подключен к управл ющим входам ключей 5 и 8, а второй выход соединен с управл ющими входами ключей 6 и 7. На фиг. 2 приведены временные диаграммы, по сн ющие работу схемы, на выходе интегратора 3 (Ug), на выходе блока сравнени 4 (Uj). На выходах формировател 12 (Uo и U2) и на конденсаторе 9 (U). Устройство работает следующим образом . В момент времени t. выходное напр жение интегратора 3 достигает нулевого уровн , срабатывает блок 4 сравнени и по его сигналу формирователь 52 размыкает ранее замкнутые ключи 5 и 8, и в момент времени t/f замыкает ключи 6 и 7, подключающие конденсатор 9 к диагонали питани тензомоста 2. К моменту времени tj зар д на опорном конденсаторе 9 будет равен где Uy,- напр жение источника питани ; Сд- значение емкости конденсатора 9. В этот момент времени по сигналу с формировател 12 размьжаютс ключи 6 и 7, в момент времени t замыкаютс ключи 5 и 8, и конденсатор 9 начинает разр жатьс через резисторы 10 и 1}. При этом напр жение на выходе интегратора 3 начинает возрастать. В то же врем на инвертирзшлцем входе (т.т) интегратора 3, вьтолненного на базе операционного усилител с емкостной отрицательной обратной св зью и с параллельным Н1 1 каналом выборки дрейфа нул , и в одной из вер-г шин измерительной дйагонали (т.1 ) тензомоста поддерживаетс равенство потенциалов. Разность потен1щалов между второй вершиной измерительной диагонали тензомоста (T.k) и инвертирующим входом операционного усилител интегратора (т.т) будет равна напр жению разбаланса тензомоста 2. (2) и gu Юп п , АВ где g разбаланс тензомоста 2.The goal is achieved by the fact that the frequency converter for strain gauges, containing the power supply of the strain gauge, is connected to its power diagonal, and the first key, the output of which is connected to the first vertex of the measuring diagonal of the strain gauge, and the integrator, made on an operational amplifier with a capacitive negative feedback A capacitor is connected to the input of the comparison unit, the output of which is connected to the input of the pulse shaper, a capacitor is introduced through the second and third keys connected to the diagonal and the fourth key and the first resistor connected to the inverting input of the integrator, the first key input connected to the connection point of the capacitor and the second key, the first vertex of the measuring diagonal of the tensometer connecting the second resistor to the inverting input of the integrator, the non-inverting input of the integrator connected to the second vertex -, by the measuring diagonal bus of the bridge, the control inputs of the first and fourth keys are connected to the first output of the pulse shaper, and the control inputs of volt cerned and the third key - to its second output. FIG. 1 shows a functional electrical circuit of a frequency converter for strain gauges; in fig. 2 - time diagrams. The device contains a power source 1, a strain gauge 2, an ind-integrator 3, a comparison unit 4, keys 5,6,7 and 8, a capacitor 9, resistors 10 and 1, and a pulse shaper 12, the power source 1 being connected to the diagonal power of the strain gauge 2 , the first vertex of the measuring diagonal of which is connected to the output of the key 5, the output of the integrator 3 is connected to the input of the comparator unit 4, the non-inverting input of the integrator 3 is connected to the second vertex of the measuring diagonal of the strain gauge 2, the first of which is connected to the first vertex of the diagonal 6 laying the capacitor 9 and the key input 5, and the second vertex of the power diagonal by means of the key 7 connect with the second plate of the capacitor 9 and the input of the key 8, the output of which through the resistor 10 is connected to the integrator input, which is connected to the first vertex of the measuring diagonal of the tensometer 2 through a resistor 10 The output of the comparison unit 34 is connected to the input of the pulse driver 12, the first output of which is connected to the control inputs of the keys 5 and 8, and the second output is connected to the control inputs of the keys 6 and 7. FIG. Figure 2 shows timing diagrams explaining the operation of the circuit, at the output of the integrator 3 (Ug), at the output of the comparison unit 4 (Uj). At the outputs of the imaging device 12 (Uo and U2) and on the capacitor 9 (U). The device works as follows. At time t. the output voltage of the integrator 3 reaches zero level, the comparison unit 4 is activated and, on its signal, the shaper 52 opens the previously closed keys 5 and 8, and at the time t / f closes the keys 6 and 7 connecting the capacitor 9 to the diagonal power supply of the strain gauge 2. K time tj charge on the reference capacitor 9 will be equal to where Uy, is the voltage of the power source; Cd is the capacitance of capacitor 9. At this time, keys 6 and 7 are depleted by the signal from driver 12, keys 5 and 8 close at time t, and capacitor 9 begins to discharge through resistors 10 and 1}. In this case, the voltage at the output of the integrator 3 begins to increase. At the same time, the inverter has an input (tm) of integrator 3, made on the basis of an operational amplifier with a capacitive negative feedback and with a parallel H1 1 channel of the drift zero sampling channel, and in one of the top tires of the measuring diagonal (V.1 ) The tensome bridge maintains equality of potentials. The potential difference between the second vertex of the measuring diagonal of the tensome bridge (T.k) and the inverting input of the integrator operational amplifier (t) is equal to the voltage unbalance of the tensome bridge 2. (2) and gu Jupe n, AB where g is the imbalance of the tensome 2.
Вследствие этого, по окончании разр да конденсатора 9, напр жение на выходе интегратора 3 начинает уменьшатьс , в момент времени t« достигает нулевого уровн , и цикл пребразовани повторитс .As a result, at the end of the discharge of the capacitor 9, the voltage at the output of the integrator 3 begins to decrease, at time t "reaches zero level, and the recovery cycle will repeat.
При этом вольт-секундна площадь сигнала с конденсатора 9 равна вольтсекундной площади напр жени разбаланса тензомоста 2 за врем цикла преобразовани Ту,In this case, the volt-second signal area from the capacitor 9 is equal to the volt-second voltage area of the imbalance 2 unbalance during the conversion cycle Tu,
П/иМ иТх (3) P / IM ITX (3)
де 1. ток, протекающий через резистор 11 от разр да конденсатора 9;De 1. The current flowing through the resistor 11 from the discharge of the capacitor 9;
1,- значение сопротивлени резистора 11 ;1, is the resistance value of resistor 11;
tp- врем разр да опорного конденсатора 9.. С другой стороныtp is the discharge time of the reference capacitor 9 .. On the other hand
Ji,,pat--uv,co. ()Ji ,, pat - uv, co. ()
Подставл (4) в (З) и реша уравнение (4) относительно f -f, получим функ1щю преобразовани Substituting (4) into (3) and solving equation (4) with respect to f -f, we obtain the function
.А . ,.BUT . ,
(5)(five)
х x
где выходна частота преобразовател .where the output frequency of the transducer.
Импульсы управлени , замыкающие ключи 5,8 и 6,7 разнесены во времени , что исключает возможность одновременного замыкани ключей 5,6 и 7,8.The control pulses, closing the keys 5,8 and 6,7 are separated in time, which excludes the possibility of simultaneous closing of the keys 5,6 and 7,8.
Как видно из (5), в функцию преобразовани входит минимальное число параметров элементов схемы.As can be seen from (5), the minimum number of parameters of the circuit elements is included in the conversion function.
Таким образом, благодар отличительным признакам предлагаемого частотного преобразовател повышаетс точность преобразовани .Thus, due to the distinctive features of the proposed frequency converter, the conversion accuracy is improved.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802918747A SU892713A1 (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | Frequency converter for strain-gauges |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802918747A SU892713A1 (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | Frequency converter for strain-gauges |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU892713A1 true SU892713A1 (en) | 1981-12-23 |
Family
ID=20893358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802918747A SU892713A1 (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | Frequency converter for strain-gauges |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU892713A1 (en) |
-
1980
- 1980-04-30 SU SU802918747A patent/SU892713A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4437057A (en) | Frequency detection system | |
SU892713A1 (en) | Frequency converter for strain-gauges | |
SU819733A1 (en) | Power meter | |
SU645094A1 (en) | Ac voltage fluctuation measuring arrangement | |
SU464781A1 (en) | The converter of small displacements in the duty cycle | |
SU901929A1 (en) | Measuring converter for watt-meter | |
SU773701A1 (en) | Frequency anal gue-digital converter | |
SU798631A1 (en) | Method of measuring complex-impedance components | |
SU907439A1 (en) | Touch-free rotation speed pickup | |
SU974577A1 (en) | Method and apparatus for measuring dc voltage | |
SU879519A1 (en) | Magnetic induction digital meter | |
RU2223507C2 (en) | Circuit to process signal from strain-gauge transducer to serial code | |
SU752370A1 (en) | Logarithmic analogue-digital converter | |
SU883788A2 (en) | Device for measuring phase mismatch | |
SU1057876A1 (en) | Phase meter | |
SU761961A1 (en) | Digital milliteslameter | |
SU855534A1 (en) | Device for measuring direct-current resistance | |
SU745499A1 (en) | Meter for time intervals of medicobiological signals | |
SU630748A1 (en) | Digital integrating voltmeter | |
SU756312A1 (en) | Resistance deviation meter | |
SU742811A1 (en) | Device for measuring the difference in amplitude of two discrete electric signals | |
SU1091182A1 (en) | Device for multiplying together voltages | |
SU815903A1 (en) | Device for measuring transient process duration | |
SU873407A1 (en) | Device for converting voltage to digital code | |
SU949808A1 (en) | Phase shift to time interval converter |