Способ компенсации температурной погрешности начального сигнала бесклеевых тензорезисторных датчиков

 

Изобретение относится к измерительной технике и используется для компенсации температурной погрешности тензорезисторных датчиков силы, давления и т.п. Целью изобретения является повышение точности компенсации. Указанная цель достигается тем, что перед включением компенсационного тензорезистора 5 последовательно с тензорезистором 3 подбирают тензорезистор 5, компенсирующий эту погрешность, охлаждает датчик до нижней граничной температуры диапазона компенсации, определяет величину температурной погрешности для этой температуры и компенсирует эту погрешность регулировкой температуры нагрева током питания компенсационного тензорезистора 5. Регулировку температуры нагрева этого тензорезистора 5 осуществляют изменением межвиткового расстояния его обмотки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

«»SU, А1 (51) 4 С 01 1. 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4312936/24-10 (22) 05.10.87 (46) 15.11.89. Бюл. К- 42 (71) Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС (72) В.И. Печук, Г.П. Таратухина и В.А. Кузнецов (53) 531.781(088.8) (56) Печук В.И. и др. Контроль. усилий бесклеевыми тензорезисторными датчиками. — Киев, 1971.

Игнатов А.В. и др. Исследование влияния температуры на характеристики тензометрического динамометра..— .Измерительная техника, и 8, 1977. (54) СПОСОБ КОИПЕНСАЦИИ ТЕИПЕРАТУРНОЙ

ПОГРЕШНОСТИ НАЧАЛЬНОГО СИГНАЛА БЕСКЛЕЕВЫХ ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫХ ДАТЧИКОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и используется для

2 компенсации температурной погрешности тензорезисторных датчиков силы, давления и т.п. Целью изобретения является повышение точности компенсации.

Указанная цель достигается тем, что перед включением компенсационного тензорезистора 5 последовательно с тензорезистором 3 подбирают тензорези- стор 5„ компенсирующий эту погрешность, охлаждают датчик до нижней граничной температуры диапазона компенсации, определяют величину температурной погрешности для этой температуры и компенсируют эту погрешность регулировкой температуры нагрева током питания компенсационного тензорезистора 5. Регулировку температуры нагрева этого тензорезистора 5 осуществляют изменением межвиткового расстояния его обмотки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1522049

100Ж/ С = 0,019%/С (1) " (Пн По ) Величину сопротивления компенсирующего резистора определяют по формуле: ж " (" - 1

e U 100

0,039 (Ом} (2) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для компенсации температурной погрешности тензорезисторных датчи5 ков силы, давления, деформации.

Цель изобретения — повышение точности температурной компенсации.

На фиг. 1 показана зависимость токовой составляющей погрешности дат" 10 чика от температуры; на фиг. 2— зависимость температурной погрешности датчика от температуры; на фиг. 3— конструкция датчика; на фиг. 4 — электрическая схема датчика. 15

Способ температурной компенсации начального сигнала реализуется в датчике с бесклеевыми тензорезисторами следующим образом.

На упругом элементе 1 датчика в виде круглой пластины со стойками, опирающимися на шариковую опору 2, 1 размещены рабочие тензорезисторы 3 в виде двух обмоток из константановой проволоки, на специальном недефор- 25 мируемом каркасе 4 размещены компенсационные тензорезисторы 5 в виде двух таких же обмоток. На подгоночной плате 6 размещаются подгоночные резисторы, в том числе .резистор 7 для 30 компенсации температурной погрешности начального сигнала.

Диапазон рабочих температур датчика — 150 С, номинальное значение приращения выходного сигнала при максимальной нагрузке (U> — Ц ) = 24 мВ, сопротивление тензорезистора В::—

Ь 200 Ом, Датчик помещают в камеру тепла и подключают напряжение питания датчика 24 B. Сначала измеряют начальный сигнал датчика при нормальной температуре (20 С}, U =- 1,2 мВ .

Повышают температуру в камере до

150 С и выдерживают датчик при этой температуре 2-4 ч. После выдержки измеряют начальный сигнал датчика .

U при температуре 150 С, U

=+1,8 мВ. Определяют температурную погрешность начального сигнала при этой температуре где С вЂ” разность температур, С;

ol. — температурный коэффициент сопротивления меди, (c4

000391/ С); — выходной сигнал датчика при номинальной нагрузке, мВ;

U, — начальный выходной сигнал при нормальной температуре, мВ;

U„, — напряжение питания, В;

R — сопротивление тензорезистора (плеча тензомоста).

Поскольку значение погрешности

It,t положительно, компенсирующий резистор R впаивают последовательно с о компенсационным тензорезистором, как показано на фиг. 4, где R, R — рабочие тенэорезисторы," R» P — компенсационные тензореэисторы.

После компенсации температурной погрешности начального сигнала.при а

+150 С датчик помещают в камеру холода и измеряют начальный сигнал при нормальной температуре (+20 С).

Температуру в камере понижают до нижней граничной температуры диапазона 5 С и после выдержки в течение

2-4 ч измеряют начальный сигнал при этой температуре. По формуле (1) о определяют погрешность Т при 5 С.

Затем температуру в камере доводят до нормальной, выдерживают датчик при нормальной температуре 4-8 ч и вынимают его из камеры.

Предположим, что погрешность при

+5 С больше допустимой и равна

+0,0177/ С. Тогда для компенсации этой погрешности витки компенсационных тензорезисторов сдвигают заточенной палочкой из непроводящего ток материала, одновременно измеряя начальный выходной сигнал. Для компенсации погрешности +0,01?X/ С необходимо витки компенсационных тензорезисторов сдвинуть так, чтобы при этом начальный сигнал изменился на 3,4Ж от

24 мВ, -.е. на 0,816 мВ, Если погрешность имеет отрицательное значение, витки компенсационного тензорезистора раздвигаются до такого же изменения начального сигнала.

Использование предлагаемого способа температурной компенсации начального сигнала позволяет существенно расширить рабочий температурный диапазон тензореэисторных датчиков без применения специальньгл материалов для тензорезисторов и применять датчики для автоматизации технологичес15220 ких процессов в отраслях промышленности с тяжелыми условиями эксплуатации.

Формула изобретения

1 ° Способ компенсации температурной погрешности начального сигнала бесклеевых тензорезисторных датчиков путем включения компенсационного тензорезистора в плечо моста последовательно с тензорезистором, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це.лью повышения точности компенсации, нагревают датчик до верхней граничной температуры диапазона компенсации, определяют величину температур49 6 ной погрешности для этой температуры, и подбирают резистор, компенсирующий эту погрешность, охлаждают датчик до нижней граничной температуры диапазона компенсации, определяют величину температурной погрешности для этой температуры, и компенсируют эту по° грешность регулировкой температуры нагрева током питания компенсационного тензорезистора.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что регулировку ( температуры нагрева компенсационного тензорезистора током питания осуществляют изменением межвиткового расстояния его обмотки.

1522049

Составитель В. Годэиковский

Корректор В. Кабаций

Редактор Л. Пчолинская Техред И.Дидык

Заказ 6949/38 Тираж 789 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Г

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