Имитатор выходных сигналов тензорезисторов

 

Имитатор выходных сигналов тензорезисторов относится к технике метрологии для проверки и аттестации вторичных тензоизмерительных приборов. Цель изобретения - расширение метрологических возможностей и области применения за счет способности имитировать сигналы статического и динамического характера. Имитатор выходных сигналов тензорезисторов содержит измерительный мост 1, плечи которого образованы резисторами 2 - 5, источник 14 питания, два диода 6, 17, четыре линеаризующих резистора 7, 8, 18, 19, источник 9 образцового напряжения с первым и вторым выводами 10 и 11, первый и второй выводы 12 и 13 питания измерительного моста, первый и второй информационные выводы 15 и 16 измерительного моста. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Известен имитатор выходных сигналов тензорезисторов, предназначенный для метрологической поверки, аттестации и наладки вторичных тензометрических приборов, содержащий мостовую или полумостовую схему, набор электромагнитных реле, контактные пары которых коммутируют в плечи измерительной схемы ту или иную комбинацию из набора постоянных резисторов.

Такой имитатор способен имитировать сигнал только статического характера и пригоден, поэтому для получения статической характеристики вторичного прибора.

Изобретение обеспечивает возможность имитации сигнала не только статического, но и динамического характера, что позволяет не только проводить более комплексную отладку и метрологическую аттестацию вторичных приборов, но и расширяет область применения имитатора, например, для экспериментального исследования и отладки устройств автоматического регулирования, где тензорезисторные преобразователи (датчики) широко используются в качестве измерительного элемента.

На чертеже показана электрическая схема имитатора.

Имитатор содержит имитирующую схему - измерительный мост 1, плечи которого образованы резисторами 2, 3, 4, 5, первый диод 6, два линеаризирующих резистора 7, 8, а также источник 9 образцового напряжения с выводами 10, 11. Выводы 12, 13 одной диагонали моста служат для подключения его к источнику 14 питания, выводы 15, 16 другой его диагонали являются информационными для вторичного прибора. Точка соединения первых выводов резисторов 7, 8 подключена к катоду диода 6, анод которого соединен с первым выводом диагонали питания. Второй вывод одного из этих резисторов соединен с одним из информационных выводов моста и одним из выводов 10 источника образцового напряжения, другой вывод которого соединен с вторым выводом другого из этих резисторов.

От действия образцового напряжения U_об изменяется проводимость диода 6, внося тем самым приращение в сопротивление плеча моста, например плеча R2. В данном случае за счет резистора 8, а также делителя 7, 8 имеет место ΔR2 << R2 и ΔR2 = k˙ U_об, что при относительно большом входном сопротивлении вторичного прибора означает U_пл = = KU_об, где U_пл - составляющая выходного сигнала имитатора от изменения одного плеча (R2) моста; U_п - напряжение питания моста; k и K - коэффициенты пропорциональности.

На чертеже также показаны второй диод 17, третий и четвертый линеаризирующие резисторы 18 и 19. Катод диода 17 соединен с вторым выводом источника питания моста, а анод - с точкой соединения первых выводов резисторов 18 и 19, вторые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым выводами источника 9 образцового напряжения. Указанные соединения определяют аналогичное диоду 6, но с обратной полярностью подключение диода 17 к смежному плечу моста. Это обеспечивает, с одной стороны, компенсацию температурного влияния диодов и тем уменьшение температурной погрешности имитатора, с другой, взаимообратное изменение сопротивлений смежных плеч мостовой схемы от действия образцового напряжения, что приводит к удвоению выходного сигнала, который становится равным U = 2 ˙U_пл = 2KU_об.

Таким образом, образцовое напряжение пропорционально отображается в имитируемом сигнале, что позволяет иметь его любого нужного характера и формы.

Формула изобретения

1. ИМИТАТОР ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ ТЕНЗОРЕЗИСТОРОВ, содержащий измерительный мост, выводы одной диагонали которого подключены к источнику питания, а выводы другой диагонали являются информационными выводами имитатора, отличающийся тем, что в него введены источник образцового напряжения, первый диод и два линеаризирующих резистора, точка соединения первых выводов которых подключена к катоду диода, анод которого соединен с первым выводом диагонали питания, второй вывод одного резистора соединен с одним из информационных выводов моста и первым выводом источника образцового напряжения, второй вывод которого соединен с вторым выводом другого резистора.

2. Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что в него введены третий и четвертый линеаризирующие резисторы и второй диод, катод которого соединен с вторым выводом источника питания, а анод - с точкой соединения первых выводов третьего и четвертого линеаризирующих резисторов, вторые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым выводами источника образцового напряжения.

РИСУНКИ

Рисунок 1