Частотный преобразователь длятензодатчиков

 

(ii)822352

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЙЬСТЪУ

Союз Севетсннк

Сецнаинстнческик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5!)М. Нл. (22) Заявлено 190679 (21) 2781618/18-21 с присоединением заявки HP

Н 03 К 13/20 уяярннм ао

СССР

lie ямам нзебретеннв н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 150481.Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 15. 04. 81 (53) УДХ 681.325 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Громков, В. Д. Михотин, Э. К. Шахов и В. М. Шляндин

Пензенский политехнический институт.,,:., 1 .:.. (71) Заяв итель

= I (54) ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДЛЯ ТЕНЗОДАТЧИКОВ

30

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Известен частотный преобразова. тель для тензодатчиков, содержащий тензометрический мост, измерительная диагональ которого посредством дифференциального усилителя и интегратора подключена к одному входу блока сравнения, выход которого соединен с его вторым входом и диагональю питания тензометрического моста.

В процессе работы схемы тензометрический мост питается импульсным раэнополярным -:напряжением, причем: йолярность питающего напряжения меняется всякий раз, как приращение силенного дифференциальным усилителем и проинтегрированного напряжения разбаланса тензометрического моста достигает определенного пороra срабатывания блока сравненняГ11.

Недостатком этого устройства яв- ляется низкая точность преобразования, обусловленная переменным напряжением питания тензомоста н,следовательно, сильным влиянием паразитных емкостей кабеля, соединяющего тензометрический мост непосредственно с преобразователем.

Наиболее близким к предлагаемому .является частотный преобразователь для тенэодатчиков, содержащий источник питания, подключенный к одной диагонали тензометрического моста и. входом первого модулятора, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения и управляющим входом второго модулятора, входы которого соединены со второй диагональю тензометрического моста, а выход подключен к инвертирующему входу интегратора на базе усилителя постоянного тока с емкостной отрицательной обратной связью (2).

Точностные характеристики такого устройства определяются стабильностью резисторов и постоянной времени интегратора Тн. Кроме того, основным источником нестабильности чувствительности преобразователя является нестабильность сопротивлениЯ открытых ключей модулятора, включенного в прямую цепь преобразования. Уменьщение данной составляющей погрешности путем увеличения суммирующего сопротивления интегратора на практике

822352

/ цифференцирующей RC-цепи 6,напряжение на выходе интегратора изменяется о следующему закону: () =20 е + о +2U (1-е э э где Сэ - постоянная времени дифференцирующей КС-цепи; à — постоянная времени интеграи тора.

В то же время под действием напряжения на выходе модулятора 3 напряжение на интеграторе линейно изменяется по следующему закону:

Uî Е

U (О=— т. е. напряжение на интеграторе, равное сумме U< (t) и U2 (t) после скачка в начале полупериода преобразования стремится к нулю. В момент равенства нулю выходного напряжения интегратора срабатывает блок 7 сравнения и заканчивается полупериод преобразования. Процесс преобразования в одном полупериоде Т/2 может быть описан следующим выражением:

U (Т/2 ) +() () =О или

Иэ этого выражения следует, что если выбрать C> ((T/2, то с высокой степенью точности будет выполняться равенство (ВЫ% Т 8 С

Точностные характеристики преобразователя определяются стабильностью постоянной времени ГВ дифференцирующей RC-цепи и не зависят от постоянной времени интегратора Г„, а следовательно, и от сопротивления открытого ключа модулятора 3.

Таким образом, в предлагаемом устройстве устраняется влияние одного из наиболее существенных источников погрешности.

Формула изобретения

Частотный преобразователь для тенэодатчиков, содержащий источник питания, подключенный к одной диагонали тензометрического моста и входам первого модулятора, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения и управляющим входом второго модулятора, входы которого соединены..со второй диагональю тензометрического моста, а выход подключен к инвертирующему входу интегратора на базе усилителя постоянного .. тока с емкостной отрицательной обратной связью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введена дифвстречает целый ряд трудностей, вызываемых тем, что для сохранения чувствительности требуется уменьшить п значения интегрирующей емкости, что в итоге приводит к резкому увеличению других составляющих погрешности, в частности. обусловленных влиянием паразитных емкостей монтажа, трудностями получения стабильных емкос- тей малого. номинала, и погрешностей, связанных с влиянием неидеальностей характеристик блока .сравнения.

Цель изобретения — повышение точности преобразования °

Поставленная цель достигается тем, что в частотный:преобразователь для тензодатчиков, содержащий источник питания, подключенный к одной диагонали тензометрического моста и входам первого модулятора, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения и управляющим входом вто20 рого модулятора, входы которого соединены со второй диагональю тензометрического моста, а выход подключен к инвертирующему входу йнтегратора íà базе усилителя постоянно- 25 го тока с емкостной отрицательной обратной связью, введена дифференцирующая RC-цепь, включенная между выходом первого модулятора и неинвертирующим входом интегратора, выход З0 которого соединен со входом блока сравнения.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы.

Устройство содержит биполярный . источник 1 питания, тенэометрический мост 2, модуляторы 3,4,интегратор 5, дифференцирующую RC-цепь б, блок 7 сравнения.

Источник 1 питания подключен к одной из диагоналей тенэометрического моста 2, вторая диагональ которого соединена с входами модулятора 3. Выход модулятора 3 посредством интегратора 5 соединен с 45 входом блока 7 сравнения. Входы модулятора 4 подключены к диагонали питания тенэометрического моста

2, а выход через дифференцирующую

RC-цепь 6 подключен к неинвертирую- 50 щему входу усилителя постоянного тоМа интегратора 5. Выход блока 7 м дуляторов. с авнения, являющийся выходом схеподключен к управляющим входам

В установившемся режиме работы схемы в начале каждого полупериода преобразованйя срабатывает блок 7 сравнения и модулятор 4 подключает к входу дифференцирующей RC-цепи б напряжения +U питания тензометрического моста 2,а с помощью модулятора 3 по- дает иа вход интегратора 5 напряжение с измерительной диагонали тенэомоста -ф - . Под действием скачка напряжения,вызванного переэарядом емкости 65

822352

Составитель В. Махнанов

Редактор C. . Тимохина Техред Т.Маточка Корректор М. Коста

Заказ 1893/83 Тираж 988 Подписное

:ВНИИПИ Государсгвенного комитета СССР по делам нэобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35; Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ференцирующая RC-цепь, включенная между выходом первого модулятора и неинвертируюцим входом интегратора, выход которого соединен со входом.. блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мартяшин А. И. и др. Преобразователи электрических параметров для систем контроля,и иэмеренйя;

М., Энергия, 1976, с. 287.

2. Авторское свидетельство СССР

В 577665, кл. Н 03 К 13/20, .1975 (прототип) .