Измерительный мост
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ
Союз Советскик
Социапистических
Респубпик (11) 585450 (6l) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено23,1075 (21) 2183400/18-21 с присоединением заявки ЭЙ— (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,1277.Бтоллетень,йи 47 (51) М. Кл.
G 01 R 17/10
Г441даратааииыа иааитат
644ата Ииикатрав CCCP
° 4 дикая иаабратаиий и иткрытий (83) УДК
621.317.733(088 8) (45) Дата опубликования описания 20.1277 (72) Автор изобретения
В. М, Карпов
Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана (74) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬИЫЙ МОСТ
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении и средствах технологического контроля в машиностроении, в энергетике, в металлургической, пищевой, химической и др. отраслях промышленности.
Известны измерительные мосты, содержащие два измерительных преобразователя, два нагрузочных элемента, точник питания, схему сравнения и схему управления сопротивлением нагрузочных элементов, но они, хотя и обладают высокой чувствительностью, не обеспечивают высокую точность и стабильную чувствительность при сильном воздействии мешающих факторов Р,Z >Y... на преобразователи и в широком диапазоне изменения информационного параметра измерительного преобразователя
X (1) Известны измерительные мосты, содержащие два преобразователя (измерительный и компенсационный), два Harovэочных элемента, источник питания и блок сравнения. Использование компен» сационнorо преобразователя позволяет обеспечить приемлемую точность толькО при слабых воздействиях мешающих факторов и при малых изменениях информационного параметра преобразователя. 8 условиях расширени к динамического диапазона измерений и т ри экстремальных воздействиях мешаю1ких факторов известные измерительные мосты, содержащие компенсационный и измерительный преобраэс ватели, не обеспечивают высокой точности и стабильности чувствительности (2).
Целью изобретения является повышение точности измерения.
Это достигается :ем, что в известный измерительный мост, содержащий компенсационный и измерительный преобразователи, образующие два плеча моста, нагруэочные элементы образующие два других плеча моста, источник питания, включенный в диагональ питания моста, блок сравнения, одним вхо" дом соединенный с компенсационным преобразователем в вершине измерительной диагонали, выход которого сое инеи с управляющими входами нагрузочных управляемых элементов, которые выполне« ны управляемыми синхронно и синфаэно, введен источник опорного сигнала, соединенный с другим входом блока сравнения и вершиной диагонали питания, соединенной с компенсационным и измерительным преобразователеь .
585450.Это позволяет повысить точность измерения и, кроме того, стабилизировать чувствительность при,сильных воздействиях мешающих факторовР,Z,Y... во всем динамическом диапазоне изменения информационного параметра Х.
На чертеже приведена блок-схема измерительного моста..
Устройство содержит. измерительный преобразователь 1, компенсационный преобразователь 2, нагрузочные синхронно и синфаэно управляемые элементы 3,4, источник питания 5, блок сравнения 6, источник опорного сигнала 7.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Измерительный и компенсирующий преобразователь, выполненный аналогично измерительному, помещаются в одинаковые условия и на них воздействуют одинаково мешающие факторы p,Z, Y . Отличием компенсационного преобразователя является то, что его конструкция обеспечивает отсутствие воздействия на его чувствительный элемент изменяющейся контролируемой (измеряемой) величины Х. Воздействующая на него измеряемая величина, например зазор в датчике перемещений, делается постоянной, т.е. для него
Х Х = С яэ1
Источник питания 5 эапитывает измерительный мост постоянным током. На один вход блока сравнения подается сигнал компенсационного преобразователя 2, при этом на второй вход бло- 36
:ка сравнения поступает сигнал от источника опорного сигнала 7. В блоке сравнения 6 вырабатывается сигнал управления, пропорциональный разности укаэанных входных сигналов. Нагрузоч- 40 ные элементы выполнены так, что могут управляться синхронно, например, в ,виде двойного триода, как показано на схеме. Таким образом, при появлении сигнала на выходе блока сравнения 45 нагрузочные сопротивления управляемых элементов 3 и 4 могут либо одновременно увеличиваться, либо одноврменно уменьшаться, т.-е. изменяются синхронно и синфаэно. Операция такого управ- 59 ления может выполняться как автоматически, так и вручную.
Нагрузочными управляемыми элементами могут быть, например, транзисторы, варикапы, пентоды, тетроды,и т.д„ щ
В блок сравнения могут входить согласующие цепи, усилительно-преобразующие каскады и др. элементы схем. Необходимо, чтобы блок обеспечивал выходной сигнал пропорциональный разности входных сигналов. Управляемые нагрузочные сопротивления изменяются до тех пор, пока разностный сигнал на выходе блока сравнения не станет равным нулю или близким к нулю. Сигнал источника питания 5 поддерживают неизменным. По сигналу в измерительной диагонали судят об измеряемой величине.
Таким образом, в предлагаемом устройстве экстремальные воздействия мешающих факторов на измерительный и компенсационный преобразователи, например, сильный нагрев или охлаждение в процессе эксплуатации в производственных условиях, устраняются путем синхронно-синфазного регулирования на" грузочных сопротивлений плеч моста и использования включения.по предлагаемой схеме источника опорного сигнала.
Измерительный мост позволяет обеспечить высокую точность и стабильность чувствительности не только при малых значениях изменения измеряемой величины, но и во всем динамическом диапазоне, обеспечиваемом конструкцией измерительного преобразователя. формула изобретения
1. Измерительный мост, содержащий компенсационный и измерительный преобразователи, образуюЩие два плеча моста, нагрузочные элементы, образующие два других плеча моста, источник питания, включенный в диагональ питания моста, блок сравнения, одним входом соединенный с компесационным преобразователем в вершине измерительной диагонали, выход которого соединен с управляющими входами нагрузочных элементов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения в него введен источник опорного сигнала, соединенный с другим входом блока сравнения и вершиной диагонали питания, соединенной с компенсационным и измерительным преобразователем.
2. Мост по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что нагрузочные элементы выполнены синхронно и синфазно управляемыми.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Орнатский П.П., Автоматические измерительные приборы, Техника, 1965, с. 186.
2. Туричин A.Ì., Электрические измерения неэлектрических величин, 1959, с. 230.
585450 х
Составитель И. Бахтина
Техред Е.Давидович Корректор A.Ëàêèäà
Редактор Е. Гончар
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 5042/37 Тираж 1101 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5
