Тензопреобразователь

 

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано при измерении механических величин с помощью тензометрических датчиков. Цель изобретения - повышение надежности работы тензопреобразователя за счет исключения выхода из строя источника 17 тока при обрывах тензодатчиков тензомоста 2. Для этого введены резистор 25, стабилитрон 26 и светодиод 27, аноды которых соединены, а катоды подключены к противоположным вершинам диагонали питания тензомоста 2. При обрыве датчиков срабатывает стабилитрон 26 и загорается светодиод 27, индицируя обрыв. 1 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ® 4 с 01 в 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP (6)) 1381327 (21) 4327787/25-28 (22) 13.11.87 (46) 30.06.89. Бюл. N 24 (7)) Всесоюзный научно-исследовательский тепловоэный институт (72) Н,А.Кузнецов и И.В.Фридбауэр (53) 531.781.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1381327, кл. С 01 В 7/16, 23.12,85, (54) ТВНЗОПРВОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измери.тельной технике, может быть исполь„.SU„„1490458 А 2

2 эовано при измерении механических величин с помощью тензометрических датчиков, Цель изобретения — повышение надежности работы тензопреобраэователя за счет исключения выхода иэ строя .источника 17 тока при обрывах тенэодатчиков тензомоста 2.

Для этого введены резистор 25, ста- билитрон 26 и светодиод 27, аноды которых соединены, а катоды подключены к противоположным вершинам диагонали питания тензомоста 2. При обрыве датчиков срабатывает стабилитрон 26 и загорается светодиод 27, индицируя обрыв. 1 ил.

1490458

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении механических величин с помощью тенэометри- 5 ческих датчиков.

11ель дополнительного иэобретения— повышение надежности работы тензопреобразователя при возможных обрывах датчиков. 10

На чертеже изображена функциональная схема тензопреобраэователя, Тенэопреобразователь содержит источник 1 питания, тензомост 2, первый и второй преобразователи 3, 4 напряжение — ток, выполненные в виде последовательно соединенных операционных усилителей 5, 6, полевых транзисторов 7, 8 и токоограничительных резисторов 9, 10, входной резис- 20 тор 11, включенный между инвертирующими входами операционных усилителей

5, 6, преобразователь 12 ток — напряжение, выполненный в ниде операционного усилителя 13 с отрицательной

% обратной связью, первый и второй источники 14, 15 тока, источник 16 опорного напряжения, третий источник

17 тока, состоящий из операционного усилителя 18, выход которого подключен к затвору первого полевого транзистора 19, исток которого через первый истоковый резистор 20 подключен к стоку второго полевого транзистора

21 исток которого через второй исто- 35 ковый резистор 22 подключен к "минуll су ис точника питания, биполярный транзистор 23, токозадающий резистор 24, резистор 25, стабилитрон 26. и светодиод 27, аноды которых сое- 40 динены между собой, а катоды соответственно подключены к противоположным вершинам диагонали питания тензомоста 2, причем катод светодиода 27 подключен через резистор 25. 45

Первый и второй преобразователи

3, 4 напряжение — ток преобразуют напряжение разбаланса тензомоста 2 в ток, величина которого ограничивается входным резистором 11, Преобразователь 12 ток — напряжение образует на своем выходе, являющемся выходом тензопреобразователя, напряжение, пропорциональное разности токов, поступающих на его инвертирую- 55 щий и неинвертирующий входы. Первый и второй источники 14, 15 тока предназначены для задания начальных токов преобразователей напряжение ток, задающих начальное выходное напряжение преобразователя 12 ток— напряжение и для термокомпенсации теплового дрейфа тензопреобразователя, Источник 16 опорного напряжения вырабатывает стабилизированное постоянное напряжение, поступающее на управляющие входы источников 14, 15, 17 тока. Третий источник тока 17 вырабатывает стабилизированный ток, питающий тензомост 2. Транзисторы

19, 2 1 — согласованная пара полевых транзисторов, включенных по схеме истокового повторителя с нулевым смещением. Истоковые резисторы 20, 22 равны между собой и служат для установки начального тока стока через полевые транзисторы. Первый полевой транзистор 19 соединен с биполярным транзистором 23 по схеме составного транзистора. Резистор

25 предназначен для ограничения тока, текущего через стабилитрон 26 и светодиод 27. Стабилитрон 26 служит для ограничения напряжения на питающей диагонали тензомоста 2 при обрыве одного или двух датчиков °

Светодиод 27 индицирует обрыв датчиков.

Тенэопреобразователь работает следующим образом.

Источник 17 тока вырабатывает стабильный ток, который создает на питающей диагонали тензомоста 2 падение напряжения:

Пм м (1) где U — напряжение питания тензомоста 2;

I ток источника 17 тока;

R > — сопротивление тенэодатчика.

Стабилитрон 26 подбирается таким образом, чтобы его напряжение стабилизации (U,) было больп1е напряжения питания тенэомоста (11 ):

11ст м (2)

При соблюдении условия (2) стабилитрон 26 заперт, ток через резистор

25, светодиод 27 не течет и они не влияют на работу тенэомоста 2. Стабилитрон 26 и светодиод 27 включены встречно и их обратные токи взаимно компенсируются.

Ток источника тока создает на измерительной диагонали тенэомоста

2 разность падения напряжения, пропорциональную разбалансу тенэомоста

2 ° Напряжение с измерительной диа1490458 гонали тензомоста 2 преобразуется преобразователями 3, 4 напряжение ток на входном резисторе I I в ток:

И! вы Й (3)

1т где Т,<„ — выходной ток преобразователей 3, 4;

4U — напряжение разбаланса тенэомоста 2;

R, — входной резистор Il.

Ф

Формулаиэобретения

Составитель Л.Степанов

i åäàêòoð 0.ÑïåñèBHõ Техред А.Кравчук Корректор М.Шароши

Заказ 3739/44 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Преобразователь 12 ток — напряжение преобразует ток I <ы„н напряжение, которое является выходным напряжением всего тензопреобразователя. Коэффициент преобразования тока в напряжение определяется отношением суммы резисторов, стоящих в обратных связях операционного усилителя 13 преобразователя 12 ток— напряжение к величине входного резистора 11, При обрыве одного иэ датчиков напряжение на питающей диагонали тензомоста 2 возрастает в два раза:

1„„2R, (4) где U — напряжение на питающей диагонали тенэомоста 2 при обрыве одного датчика;

T.„„ — ток источника 17 тока;

R — сопротивление датчика.

Прй этом срабатывает стабилитрон

26 и ограничивает напряжение на питающей диагонали тензомоста 2 своим напряжением стабилизации. При срабатывании стабилитрона 26 включается светодиод 27 и индицирует обрыв датчика. При обрыве двух смежных датчиков, образующих одну иэ вершин питающей диагонали тензомоста 2, срабатывает стабилитрон 26 и весь ток источника 17 тока проходит через

5 резистор 25 стабилитрон 26 и свето9 диод 27. Резистор 25 выбран таким образом, чтобы падение напряжения на нем совместно с напряжением стабилизации стабилитрона 26 призакрывало

10 биполярный транзистор 23. При этом операционный усилитель 18 не отработает полностью опорное напряжение на своем инвертирующем входе, что приведет к уменьшению тока источника

17 тока. Яркость свечения светодиода

27 при обрыве двух датчиков выше.

При использовании двухцветного светодиода обрыв одного и двух тенэодатчиков индицируется разными цветами.

20 Таким образом, введение в тензопреобраэователь резистора 25, стабилитрона 26 и светодиода 27 повышает надежность работы всего устройства и позволяет одновременно индицировать обрывы тенэодатчиков.

Тензопреобраэователь по авт.св.

30 1 1381327, о тлич ающий ся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен резистором, стабилитроном и светодиодом, аноды которых соединены между собой, катод стабиЗ5 литрона подключен к вершине диагонали питания тензомоста, соединенной с эмиттером биполярного транзистора, а катод светодиода через резистор подключен к противоположной вершине

40 диагонали питания тензомоста.