Тензопреобразователь

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформаций в машиностроительных конструкциях. Целью изобретения является повышение помехозащищенности путем подавления синфазных помех и температурной стабильности за счет привязки входов тензопреобразователя к потенциалу земляной шины. В точке соединения первого и второго резисторов 20 и 21 выделяется только синфазный сигнал. Операционный усилитель 18 через транзистор 19, датчики тензомоста 2, первый и второй резисторы 20 и 21 охвачен отрицательной обратной связью по синфазной помехе, что обеспечивает подавление синфазных помех непосредственно в измерительной диагонали тензомоста 2. Операционный усилитель 18, подключенный неинвертирующим входом к земляной шине, устанавливает на инвертирующем входе потенциал земляной шины, который через первый и второй резисторы 20 и 21 передается на измерительную диагональ тензомоста 2. Привязка входов тензопреобразователя к потенциалу земляной шины уменьшает температурный дрейф тензопреобразователя. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 G 01 В 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4494094/28 (22) 13.10,88 (46) 07,05.92. Бюл. ¹ 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский тепловозный институт (72) Н.А.Кузнецов и И.В.Фридбауэр (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №

442363, кл. G 01 В 7/16, 1972.

Авторское свидетельство СССР №

1381327, кл. G 01 В 7/16, 1985. (54) ТЕНЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформаций в машиностроительных конструкциях. Целью изобретения является повышение помехозащищенности путем подавления синфазных помех и температурной стабильности за счет привязки входов тензопреобразователя к потенциалу земляной шины. В точке соединения первого и второго резисторов 20 и 21 выделяется только синфазный сигнал. Операционный усилитель 18 через транзистор 19, датчики тензомоста 2, первый и второй резисторы 20 и 21 охвачен отрицательной обратной связью по синфазной помехе, что обеспечивает подавление синфазных помех непосредственно в измерительной диагонали тензомоста 2, Операционный усилитель 18, подключенный неинвертирующим входом к земляной шине, устанавливает на инвертирующем входе потенциал земляной шины, который через первый и второй резисторы

20 и 21 передается на измерительную диагональ тензомоста 2, Привязка входов тензопреобразователя к потенциалу земляной шины уменьшает температурный дрейф тензопреобразователя. 1 ил.

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформаций машиностроительных конструкций.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности путем подавления синфазных помех и температурной стабильности за счет привязки входов тензопреобразователя к потенциалу земляной шины.

На чертеже представлена структурная схема тензопреобразователя.

Тензопреобразователь содержит источник 1 питания, тензомост 2, измерительная диагональ которого соединена с неинвертирующими входами преобразователей 3 и 4 напряжение — TuK, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных операционнblх усилителей 5 и 6, полевых транзисторов 7 и 8 и токоограничительных резисторов 9 и 10, входной резистор 11, включенный между инвертирующими входами операционных усилителей 5 и 6, преобразователь 12 ток— напря>кение, входы которого соединены со стоками полевых транзисторов 7 и 8 и через то .ограничительные резисторы 9 и 10 — с плюсом источника 1 питания, первый 13, второй 14 и третий 15 источники тока, выходы первого 13 и BToðî;-0 14 источников тока соединены с истсками соответствующих полевых транзисторов 7 и 8 и ин вертирующими входами сооIBBTGTBóloùèx операционных ус . лелей 5 и и, преобразователей напряжение-TGK, выход третьего источника

15 тока саединен с I;BpBGA вершиной диагонали питания тенBGMocòà Ð, а входы первого

13, второго 14 Irl TpBTb6I G 15 IrlcTG III:KGB TGKa соединены с минусом источника 1 питания, источник 18 опорного напряжения, Bblxop которого соединен с управляющими входами первого 13, второго 14 и третьего 15 источников тока, схему 17 подавления синфазных помех, состоящую из nocnepGBBтельно соединенных Операционного усилителя 18 и транзистора 19, неинвертирующий вход опеоационного усил,Tea . 18 соединен с земляной шиной, коллектор транзистора 19 соединен с плюсом источника 1 питания, а эмиттер — со второй вершиной диагонали питания тензомоста 2, последовательно соединенные первый 20 и второй 21 резисторы, включенные в измерительную диагональ тензомоста 2, точка со6динения которых соединена с инвертирующим входом Операционного усилителя 18.

Преобразователь 12 ток — напряжение может быть выполнен, например, в виде операционного усилителя с отрицательной обратной связью, инвертирующий и неинВЕР ГИРУЮЩИй ВХОДЫ КОТОРОГО СООТВЕтСтВЕНно соединены со стоками полевых транзистороВ 7 и 8.

5 Первый 3 и второй 4 преобразователи напряжение — ток преобразуют напряжение разбаланса тензомоста 2 в ток, величина

lb0Top0cG Ограничивается входным резистором !1, Преобразователь 12 ток — напряже10 ние образует на своем выходе, являющемся выходом тензопреобразователя, напряжение поопорциональ нов Оазнос, и токов поступающих на 8lo входы. Первый 13 и второй 14 источники тока предназначены

15 дяя задания начальных токов преобразователей 3 и 4 напряжени6 — ток, задающих на альное выходное напря><ение преобраr0BpòÎ !ä 12 Toy — Ча -.ря;Хе| и

Гоетий ИСТОЧНИК 15 ТОКа Питает С! 6álrl bным током тензомост г. и определяет режим

20 работь1 по току схемы 17 подавления синфазнblx ПОм6х, ИстОчник ". и ОПООНОГG напряжени;: вырабатывает стабилизированное

IlO(! ОЯНН06 НВПРЯжеНИЕ, ПОСТУПающее На управляющие входы источников 13 — 15 То25 ка, Схе .а 17 подавления синфазных помех

Ос,гщестьляет активн08 подавление син фазнb!x помех пОстоянноГО и п8ременнОГО

I:.i!-,Ipû;8èI,i,I!!, Транзистоо 1. исп-ол -.Зуется

06, „лиpó,ощий 3! 6,"енi! гп р". зляемый и0;::-".;-- Ост.Ю НВПРЯжеНИй МЕЖДУ ИНОЕРтИРУЮ," Г и::6MIIBBOTI„. рующим входами Операциынн :Гп уСилителЯ 18.

6, преобразовател" работаег следуКЛЦИ:;, ornPBBGМ.

35 GI: источника 15 тока создает на измерит8(..-,0!A диагонали тензомоста 2 разность

,аден .я напряжений, пропорциональную р.-..оалансу тензомоста 2. Начальное напря:-к8 ;и;: на выходе тензопреобразователя оп40 р .-.,Вляется разностью токов, поступающих н-.. -. ходы преобразователя I2 ToK — напрягхен;-!8, которая представляет собой сумму раз гостей токов, вы рабать. :-аемых clepebIM 3 и,тг ым 4 и еобразователями нап яжрние

45 — так пepBblv ",3 и вторым 14 источниками тока.

:, Подавление синфазных помех ОсущестВля8-, cq следующир1 Образом

Операционнь1й усилитель 18 через

50 II!B svcTop 9, датчики тензочоста 2, первый 20 и втооой 1 резисторы охвачен глу JGK0A 0Tрицат6льн0й обратной cB93blo ) Io синфазной помехе. Синфазные помехи, возникэюгди6 в измерительной диаГонали тен"

55 B .моста 2, в зависимости от знака i 8 Br iIi .1 Ива ЮТ ИЛИ УМВН Ь Ша ЮТ Ра ПРЯженИ6 на питаюцей диагонали тензомоста 2, Синфэзны помехи, которые Выделяются в точке соединения первого 0 и Второго 21

Составитель B,Ïècàp66cêèé

Техред М.Маргентал Корректор Т.Ваш

Редактор Н,Химчук

Заказ 1573 Тираж Подписное

БНИИПИ Гасударственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, М(-35, Раушская наб... 4/5

Производственно-издател:ский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 резисторов, поступают на инвертирующий вход операционного усилителя 18. Разность напряжений между инвертирующим и неинвертирующим входами (напряжение рассогласования) оперзцианногО усилит8лЯ 18, 5 усиленная и инвертированная, поступая на базу транзлстора 19, открывает его или заKpbl868T В зависимости от знака нзпряжениЯ рассагласовзниЯ. При этом изменяется пздени8 напряжения нз транзистаое 19„а I0 следовательно, и на питающей диагонали тензомоста ". Синфазнгя помеха подавляется до тех пор, пока на инвертирую.цем входе операционная о усилителя 18 не установитсЯ rlQT6Hd Hart земляной шины, 15

Температурный дрейф тензопреабразавателя определяется в основном дрейфам операционных усилителей 5 и 6 преабраза" вателей 3 и 4 напряжение — так, та.". как их др8йф умнажа8тся на кээффициент усил8- 20 ния тензапреабразавател«,. Схема 17 подавления синфаэны." помех устанавливает через первыЙ 20 и Второй 21 резисторы на входах тензапреабразавателя потенциал земляной шины, обеспечивая тем самым 25 минимальный температурный дрейф операционных усилителей 5 и 6

Введение в тензапреобразаватель сх8к1ы ггодавления синфаэных помех, riel>aora и

Втoporа J63 Iстарав позволяет г. а t68f hTh 30 синфазные помехи нег асредственна в изM6pkT6tlhHoA диагонали гензамоста, срo р ÷. ла изаooáт8h-;I ll

Т8H6orlpяобраэаватяль., саде жащий источник питания, TBHSoMocT, первый и Вта- 35

poI1 преобразователи напряжения — TOK, каждый из которых Выполнен В видя паслядават8льна соединенных операционно! О усилителя„палевого транзистора и такаorраничительнагО Оеэис гара, ВхОДИОЙ резл- 40 стар, включенный между инвертирующи ли входами операционных усилителей преобразователей напряжение — ток, преобразователь ток — напряжение, входы которого соединены со стоками полевых транзисторов преобразователей напряжение — ток и через токоограничительные резисторы — с плюсом источника питания, первый, второй и третий источники тока, выходы первого и втоporo источников тока соединены с истоками соответствующих полевых транзисторов и инвертирующими входами соответствующих опера цион н ых усил ителей г;реобразавателей напряжение — ток, вы год третьего источника тока соединен с ггервай вершиной диагонали питания тензамоста, а входы первого, второго и третьего источников тока соединены с минусом источника питания, источник опорного напряжения, выход которога соединен с управляюшими входами первого, второго и третьего источников тока, а т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения памехазащищеннасти путем подавления синфазных помех и температурной стабильности за счет привязки входов тенэапреобразователя к потенциалу земляной шины, тензопреабразаватель снабжен схемой подавления синфазных помех, состоящей иэ последовательна соединенных операционного усилителя и транзистора, последовательно соединенными первым и вторым резисторами, включенными в измерительную диагональ Т8Наа осТа, точка соединения резисторов соединена с инвертирующим. входам Операционного усилителя схемы подавления синфазных помех, неинвертируюший вход которого соединен с земляной шиной, коллектор транзистора схемы подавления синфазных помех соединен с плюсам источника питания, а змиттер — с второй ершинай диагонали питания тензомоста.