Преобразователь сигнала датчика сопротивления
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в дистанционной тензометрии или термометрии с применением датчиков сопротивления. Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет исключения влияния на результаты преобразования сопротивлений проводов линии связи - достигается путем введения управляемого переменного резистора 15 в ветвь внутреннего полумоста, в которую включен вход операционного усилителя 8, выход которого является выходом преобразователя. В результате работы автоматического регулятора 14 напряжения выполняется условие баланса напряжений на входе элемента 13 сравнения, а с учетом начального условия баланса и равенства сопротивлений образцовых резисторов 5 и 6 обеспечивается пропорциональная зависимость выходного напряжения от изменяемой входной величины. При соблюдении равенства сопротивлений проводов полумоста датчика имеет место полная независимость напряжения на выходе преоьразователя от величин сопротивлений проводов. Нарушение равенства сопротивлений проводов в плечах измерительного полумоста может быть скомпенсировано корректором смещения нуля напряжения на входе усилителя 8 путем введения дополнительного напряжения. Введение одного корректирующего элемента на все виды нарушения исходного состояния преобразователя без искажения масштаба преобразования обеспечивает повышение точности преобразования и упрощение условий эксплуатации. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕКИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4379708/24-21 (22) 18.02.88 (46) 15.03,90. Бюл, У 10 (72) А.Б, Качоровский (53) 621..317.733(088.8) (56) Тензометрическое устройство
"ТОПАЗ-3-01" — Инструкция по эксплуатации, 1987.
Левшина Е.С. и др. Электрические измерения физических величин, ЭАИ, ЛО, 1983, с. 58. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛА ДАТЧИКА СОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в дистанционной тензометрии ипи термометрии с применением датчиков сопротивления. Цель изобретения— повышение точности преобразования эа счет исключения влияния на результаты преобразования сопротивлений проводов линии связи — достигается путем введения управляемого переменного резистора 15 в ветвь внутреннеÄÄSUÄÄ 1550429 А 1 (5))5 G O1 R 17/I0 С 01 В 7/18
ro полумоста, в которую включен вход операционного усилителя 8, выход которого является выходом преобразователя. В результате работы автомати. ческого регулятора 14 напряжения выполняется условие баланса напряжений на входе элемента 13 сравнения, а с учетом начального условия баланса и равенства сопротивлений образцовых резисторов 5 и 6 обеспечивается пропорциональная зависимость выходного напряжения от изменяемой входной величины. При соблюдении равенства сопротивлений проводов полумоста датчика имеет место полная независимость напряжения на выходе преобразователя от величин сопротивлений проводов.
Нарушение равенства сопротивлений проводов в плечах измерительного полумоста может быть скомпенсировано корректором смещения нуля напряжения на входе усилителя 8 путем введения дополнительного напряжения. Введение одного корректирующего элемента на
+ 1550429 все виды нарушения исходного состояния преобразователя беэ искажения масштаба преобразования обеспечивает Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в дистанционной тенэометрии или термометрии с применением датчиков сопротивления, I Цель изобретения — повышение точности преобразонания за счет исключения влияния на результаты преобразо15 В вания сопротивлений проводов линии связи. На чертеже представлена схема пре,образователя, снабженного резистйвным автоматическим регулятором напряжения 20 и датчиком, представленным» например, - одним переменным резистором. Преобразователь представлен одним переменным резистором R „1 и компенсационным резистором Ео 2, обра-. зующими полумост датчика, который с помощью линии 3 связи, имеющей сопротивление проводов R 4, соединен с измерительной схемой преобразователя, Измерительная схема содержит полу30 мост, выполненный из образцовых резисторов R 1 5 и R 1 6, генератор 7 тока и усилитель 8 информационных сигналов, охваченный стабилизирующей обратной связью на сопротивлениях R 9 и R 10 35 Вход усилителя 8 соединен с клеммои 11 подключения к линии 3 связи генератора 7 тока и клеммой 12 подключения одного иэ полюсов источника напряжения — полюса "О", Здесь раэвет- 40 вление цепи питания полумостов выполнейо путем использования биполярного источника питания всей схемы преобразователя. Элемент 13 сравнения, установлен45 ный на входе автоматического регуля тора 14 напряжения, включен в измерительную диагональ моста между средними выводами образцовых резисторов 5 и 6 и резисторов 1 и 2. Выход анто- 50 матического регулятора 14 соединен с переменным резисторов R p 15. Преобразователь работает следующим образом. Для пояснения введены обозначения: 55 Х вЂ” входной параметр, воздействующий на сопротивление R „ по закону Хр((1) повышение точности преобразования и упрощение условий эксплуатации. 1 ил. rye с коэффициент перничного преобразования; К вЂ” величина компенсациойноГо сопротивления резистора 2; В.хо — исхоДное сопРотивление Датчика ° Принято начальное условие баланса о Rхо (2) и задано равенство сопротивлений образцовых резисторов 5 и 6 1 2 (3) Коэффициент усиления по напряжению усилителя 8, охваченного цепью обратной связи, определен соотношением 1+ 4 (4) э Генератор 7 тока антостабилизиро.— н ан по току I,. В результат работы автоматическо го регулятора 14 напряжения по условию ДБ-0 — баланса напряжений на входе элемента 13 сравнения в преобразователе имеют место следующие-соотношения р 1 1> (5) ВХ П Х >> 2» (6) U =Io(R„+Rq)» (7) о I о("q+Ro) Совместное решение (1-8) дает выражение величины выходного сигнала в функции от входной величины Х Следовательно, в данной схеме при соблюдении равенства между собой сопротивлений R„ проводон полумоста датчика имеет место полная независимость напряжения на выходе U В, от в еличин R z и дос тигнута его прямая пропорциональность в функции от входной величины Х. Таким образом, исключена нелинейность преобразования, что обеспечивает повышение точности и независимость получаемых результатов от длины подсоединительных проводов датчика. Коррекция выходного сигнала преобразователя в случае нарушения исходного условия баланса полумоста, датчика выполняется, исходя из предположения, что Rð/R „р и, кроме того, R„o-Rр=ДВо где ДКΠ— Ошибка исходной балансировки, 1550429 ходного состояния преобразователя беэ искажения масштаба преобразования, что обеспечивает повышение точности и упрощение условий эксплуатации. Формула изобретения Составитель В. Семенчук Редактор И. Касарда Техред Л.Олийнык Корректор М.Кучерявая Заказ 269 Тираж 562 Подписное ВН1ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно †издательск комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101 Тогда . Us.=Т,(К„..Ы К+В „)=т,в„o x+zUs" (10) де DU>„=IoQRо корректирующее напряжение на входе 5 усилителя 8. Следовательно, начальная разбалансировка моста датчика может быть скомпенсирована смещением положения нуля напряжения на входе усилителя. 10 Коррекция выходного сигнала преобразователя в случае нарушения равенства сопротивлений проводов R в плек чах полумоста датчика выполняется иэ предположения, что К фея, где п1 яй R< — сопротивление в проводе, подключенном к R, à R я — подключенном к R„. Исходя иэ предположения, что при Ro=R o и Rn> R п + Rani (11) 20 1 определено напряжение на входе усилит еля 8 в в иде U8 =IoR хo." X+IohR „ Следовательно, нарушение равенствв а сопротивлений пров одов в плечах 25 измерительного полумоста может быть скомпенсировано корректором смещения нуля напряжения на входе усилителя 8 путем введения дополнительного ряжения DU к Iî DR и 30 Таким образом, благодаря тому, что исключено влияние сопротивления проводов линии связи на результаты измерений, получена прямая пропорциональная зависимость между входной измеряемой величиной и выходным информационным сигналом, введен один корректирующий элемент (переменный резистор) на все виды нарушения ис- 40 Преобразователь сигнала датчика сопротивления, содержащий последовательно соединенные источник питания и генератор тока, второй вывод которого через первую линию связи соединен с первым выводом внешнего полумоста, второй вывод которого через вторую линию связи соединен с первым выводом внутреннего полумоста, средний вывод которого соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен через третью линию связи со средним выводом внешнего полумоста, при этом выход элемента сравнения соединен с входом автоматического регулятора напряжения, усилитель с обратной связью на резисторах, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен переменный резистор, подвижный контакт которого соединен с выходом автоматического регулятора напряжения, первый вывод переменного резистора соединен с вторым выводом источника питания, а второй вывод — с первым выводом внутреннего полумоста, второй вывод которого соединен с входом цепи обратной связи усилителя, второй вход которого соединен с вторым выводом генератора тока, 
