Преобразователь приращения сопротивления тензорезистора в изменение частоты

 

Ф

P

< 1705374

ОПИ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополкителькое и авт. свид-ву

:(22) Заввлено16.03.77 (21) ? 463872/18-21 с присоедикекием заявки М (51)М. Кл.

G 01 R 27/00

Госухарствеиимй комитет

СССР ио дмам изобретений и ofк ытий (23) Приоритет

Опублкиовако 25.12.79. Ьюллетекь 9 47 (53) >4К 621, 317,,332(088.8) Дата опублииовакил окксаккв 261279 (72) Авторы изобретения

В.П. Есаулов, Л,И, Макеева и Г.П. Кострижев (71) Заявитель

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРИРМЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ТЕПЗОРЕЗИСТОРА,В ИЗМЕНЕНИЕ ЧАСТОТЫ

Изобретение касается электроизмерительной техники и может быть исполь-. зовано при построении преобразователей сигнала тенэореэисторных датчи-. ков в частоту.

Известно устройство аналогичного назначения, позволяющее измерять абсолютное значение приращения сопротивления тензодатчика j1). Недостатком известного устройства является то, что в нем используются два стабилизатора тока. Кроме того, .выходной сигнал имеет аналоговую форму, что ведет к сильной зависимости его от дрейфа нуля усилителя постоян ного тока, используемого для усилЕния сигнала раэбаланса, а также к трудностям, связанным с интегрированием и коммутированием аналоговых сигналов.

Известно также устройство, содержащее мост постоянного тока, образованный термозависимыйи резисторами (в частном случае при измерении деформации может быть использован активный тензодатчик, то есть тенэорезистор, .помещенный на нагруженной детале и термокомпенсационный тенэодатчик,имею.— щий одинаковую температуру с активныМ,30 но не деформируемый), а также два вспомогательных резистора и два эталонных (2) .

Полярность питания мостовой схемы изменяется с помощью автоматически управляемого ключа, Преобразователь напряжения в частоту, подключенный к измерительной диагонали моста, построен по схеме Двойного интегратора и состоит из интегратора и блока сравнения.

Недостатком устройства является малый динамический диапазон преобразования и низкая точность.

Бель изобретения - повышение точности и расширение динамического диапазона, Для этого в преобразователе прира щения сопротивления тенэореэистора s изменение частоты, содержащем два последовательно соединенных эталонных ! резистора, общая точка соединения которых заземлена, а к другим выводам подключены тензорезисторы, причем,один иэ них активный, а другой термокомпенсационный, интегратор, блок сравнения, набор ключей, выводы тенэореэисторов, соединенные со стабилизатором тока, подключены к! 05 <74

49 с

Преобразователь приращения сопротивления тенэорезистора н изменение частоты, содержащий два последовательно соединенных эталонных резистора, общая точка соединения которых заземлена, а к другим выводам подключены тензорезисторы, причем, один из них активный, а другой термокомпенсационный, интегратор, блок сравнения, набор ключей, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона преобразования, выводы тенэореэисторон,соединенные со стабилизатором тока,подключены к сигнальным входам интегратора с управляемым напранлением ин40 тегрирования, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, второй нход которого через соответ-, ствующие ключи подключен к точкам соединения эталонных резисторов и

45 тензорезисторов, причем выход блока сравнения соединен с управляющими входами как ключей, так и интеграто" ра, Источники информации, 5Q принятые во внимание при экспертизе

1. Ильинская Л.С. Подмарькон A.H.

Полупроводниковые тензодатчики. Энергия™, 1966, с. 97, 2. Экспресс-информация, сер.КИТ

55 М 25, 1976 ° с игнальным входам интегратора с упранл яемым направлением интегриронаHH я, выход которсго соединен с одним из входов блока сравнения, нторой вход которого через соответствующие ключи подключен к точкам соединения эталонных резисторов и тензорезисторон, причем, ныход блока сравнения соединен с управляющими входами как ключей, так и интегратора.

На фиг. 1 представлена структурная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая его работу.

Устройство содержит: 1 - стабилизатор тока, 2 — измерительную цепь, состоящую из набора последовательно соединенных резисторов, 3, 4 — ключи, 5- интегратор с управляемым направлением интегрирования, б " блок сравнения.

На фиг ° 1 приняты следующие обозначения.

R> - активный термбрезистор;

R1 — пассивный терморезистор;

Rc,«,Ео2- эталонные РезистоРы.

Преобразователь работает следующим образом.

Ток с,выхода стабилизатора тока

1 создает падение напряжения на резйсторах R, R z > Roq, R oq ° Полярнбсть указанных напряжений определяется направлением тока

При сигнале с выхода блока сравнения,обеспечивающем открывание ключа 3 и закрывание ключа 4, на вход п1 блока сравнения поступает напряжение

+Ъ В 1 .При этом сигнал, поступающий на управляющий и вход интегратора 5, обеспечивает такое направление интегрирования величины «J R < и в течение такого интервала времени, пока не будет выполнено равенство

1о о2- — 3<-1о7- » =1o o1 о где T время заряда емкости интегратора 5; постоянная интегратора, На временной диаграмме этому процессу соответствует участок прямой

АН, В момент сравнения н т. В происходит срабатывание блока сравйения

6, в результате чего изменяется состояние ключей 3 и 4 и изменяется направление интегрирования на противоположное, Происходит уменьшение напряжения на интеграторе от неличиныл,,Ч до тех пор, пока напряжение на выходе интегратора не станет равнелм 3р,-> ° В ЭТQT момент происхо дит срабатывание блока сраннейня 6, и, следовательно, соответствующее изменение состояний ключей 3,4, и изменение направления интегрирования на противоположное.

При этом ныполняется равенство

10 Т

1 с1 Т 1 О, 10 О2

Т11 где Т-Т = Т - вРемЯ РазРЯДа

Т вЂ” период преобраэова15 нияэ Т

Отсюда, принимая T1 —— Т 2 = 2 и RO1 =

= R, = R получим следующее ныражеоz 1 ние

ФоРмУла изобретения 705374

Составитель А, Беляев

Ведакто В сатиоетаие тех ед Б.Бабкрка ко оектоВ Н, Горват

Закаэ 8347/Ã>5 1йраж 1073 Подписнбе дццИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035Москва Ж-35 Ра ясная наб ц 4 5

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул, Проектная, 4