Патент ссср 416584
Ф(р, ,О П "" Е 416584
Со. оз СоветскиХ
Социвимстнмеских
Респ у. 1п ми
@ АртОр „ ОрЯ((."3НДЕТЕДЫ:ТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 22Х.1972 (№ 178G206 18-24) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Гасударственный камитет
Саветв Министров СССР па делам изааретений ( и аткрытий
1
У;11, 531.787(088.8) OIl бликовано 25,l!.1974. Бюллетень № 7
Дата опубликования описания 25.Л.1974
Авторы изобретения
И. Б. Балтавичюс, А. Ю. Жемецкис, M. 3. )Кукайтис, Д.-И. И. Заневичюс, К. Ю. Климашаускас, К. М. Рагульскис, и С.-Д. С. Сипавичюс
Каунасский политехнический институт
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ HPЕОБРАЗОВАНИЯ ФИЗИЧЕС!(ИХ
ПАРАМЕТРОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГИАЛ
Изобретение относится к области преобразования измеряемых физических параметров (например, давления) в электрические сигналы и ввода их в вычислительные машины для дальнейшей обработки.
Известны устройства для преобразования физических параметров в электрический сигнал, содержащие мостовую схему тензорезисторов, источник тока и источник напряжения, диод, дифференциальный усилитель постоянного тока, дифференциальный сумматор и резисторы, Компенсация температурного ухода нуля осуществляется при помощи датчика температуры, образованного самим измерительным мостом, что вносит значительные погрешности в определении температуры.
Предложенное устройство с целью повышения термостабильности содержит блок компенсации температурного разброса, усилитель и блок компенсации дрейфа, вход которого подключен через усилитель к выходу источника тока и через блок компенсации температурного разброса — ко входу источника напряжения, а выход через четвертый входной резистор присоединен к первому входу дифференциального сумматора.
На фиг. 1 изображена воспринима.ощая информацию кремниевая подложка с мостовой схемой тензорезпсторов; на фпг. 2 — — блоксхе la предлагаемого устройства.
Кремниевая подложка 1 (см. фпг. 1) с диффузионными тепзорезпсторами 2 — 5, включен5 ными в мостовую схему, содержит полупроводниковый диод 6, используемый в качестве дат IIII<3 Te41IIEpBT) phf, Il KOHT31ITIIbIC IT, lOI1I3. кн 7.
Устройство для преобразования физических параметров ь электрический сигнал (см.
10 фпг. 2) содержит кремниев ю подложк 1 с диффузионными тснзорезисторамп 2 — 5, вклю IcIIIIll lII в мостову1о схему, которая через и рвый и второй вход лые резисторы 8 и 9 соединены с ьходами дифференциального опсрацп15 ollfloãо усилителя 10 с рсзистпвпой обратной связью, выход которого через третий входной резистор 11 подключен к дифференциальному сумматору 12 с резпстивной обратной связью вы.птания температурной ошибки, выход ко20 тороса coe;II;lleff со входом измерительного блока 13, а выход 14 последнего предназначен для подключения ьпешпего устройства ввода информации в ÝÂÌ. Кроме того, устройство имеет источник тока 15, подключенный к уси25 лптел1о 16 сигнала температуры, выход которого соединен с входом блока компенсации дрейфа 17 нуля и входом блока компен ацпи тсмпературпого разброса 18.
Выход блока кnìïåíñàöèff дрейфа 17 через
30 четвертый входной резистор 19 подключсн ко
4 I«6<>Q4 входу дифференциального сумматора 12. 11Ь?ход () i (я КО)?пснсяц?п! тсмпсрятурп(>< О ря б?) О 1 Р < 1«лl<>< 1 О Ь ОД ? ICT0< i < i i i i(51 1 i i р ° 1 >К\ нп?1 20. Успли.-ель 10 вс:-.Истo:,) > 1; ммято1
12, усилитель ?>6, блоки 17 и i(> гомс?цены г те р м о ст ат 21.
1>торой вход дифференциального сумматора
12 через резистор 22 соединен с шиной нулевого потенциала. Средняя точка входов дифференциального усилителя 10 через потепци- l0 омстр 23 и баластный резистор 24 соединена с шиной нулевого потенциала.
При измерениях кремниевая подложка 1 крепится па исследуемый обьект, а тепзо:!уьствительпые диффузионные тепзорезисторы 1>
2 — 5, включенные в мостовую схему, и полупроводниковый диод 6, Hcil0.
1!1.(1)о?)31(!Иi:;. о (е;!Hej)a".уре, кол, !асман с дпо- 25 да 6, после усиления в усилптеле 16 сигнала «е>lll р я . pl i по, асч ся I!3 блох компенсации те)?пер(1 ?ур Ого разброса 18.
При изменении температуры исслсдусмог0 об ьекта из-за технологического разброса тем- 30 пературпых коэффициентов сопротиглений мост разоалансирустся и па измерительном
Оло е 13 появляется сигнал ошибки. Для его компенсации напряжение с блока компенсации дрейфа 17 подается на диффсре цпяльный 3) сумматор 12 вычитания температур??ой ошибки, где и происходит коз?нснсац?!я..<«пя)!Огпчпь<м образом с помощью блока компенсации температурного разброса 18 осуп(ествлs ется компш!с:<циЯ темпеРаT><
Зор< зисто<>ОВ . ) -5 к 131>iх(>д« 1 измсри Г(.,11>ii 1«?(;>I ИO 1?одк, I< >чи;",,, (; рои("-,во >в<
/< а «ДЯПНЬ.:Х Б >»«1 И ВСГ? 11 О i<)ri OОТК И!1(POj)!«I Яции без потер..-i точности в зада:шом диапазoне температур, что дает существенные преимущества перед известными аналогичными устройствами.
П р е,! м (. т ? i 3 О 0 р е т с Ii и 5i
Устройство для преобразования физических параметров в электрический сигнал. содер>кащее мостовук> схему тепзорезисторов, установленную ня кремниевой подложке, один вход которой подкл!Очеп к вь<ходу источника папря>кения, другой вход — -к шипе нулевог(: поте?щиала и через диод соединен с первым зажимом источника тока, второй зажим которого подключен к шипе нулевого потенциала, выходы мостовой схемы тензорсзпсторов присоединены соответственно через первый и второй входные резисторы ко входам дифференциального усилителя постоянного тока с резистивной обратной связью, средняя точка которых через баластный резистор соединена с шиной нулевого потенциала, а выход дифференциального усилителя постоянного тока через третий входчой резистор соединен с первым входо;i дифференциального сумматора с резистивной обратной связью, второй вход которого через резистор подключен к шине пулевого потенциала, я выход соединен со входом измерительного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тс:а, что, с целью повышения термостаби Ii IICсТН ОПО содержит Олок «01 сумматор i.
Редактор T. Фадеева
Составитель О. Сахаров
Текред A. Камышникова Koppeêãoð T. Добровольская
Заказ !82318 Изд. ¹ 565 Тира:к 760 Поднос: ос
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Миннс|р ш СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 7Ê-35, Раушская на5., д. 4;5
Типография, пр. Сапунова, 2
