Преобразователь сигнала разбалансатензомоста b частоту

 

и 1828406

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.01.79 (21) 2718083/18-21 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень Хе 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) N. Кл,з

Н ОЗК 13/20

Государственный комитет (53) УДК 681.325 (088;8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения Н. В. Громков, В. Д. Михотин, Э. К. Шахов и В. М, Шляндин (71) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛА РАЗБАЛАНСА

ТЕНЗОМОСТА В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано как в системах автоматическо. го контроля, так и в цифровых приборах специального и универсального назначения.

Известен преобразователь сигнала разбаланса тензомоста в частоту, содержащий последовательно соединенные интегратор, компаратор и усилитель-ограничитель с трансформаторным выходом, причем одна из обмоток трансформатора подключена к диагонали питания тензомоста, а другая— к второму входу компаратора (1).

Недостатком данного устройства является пониженная точность.

Известен преобразователь сигнала разбаланса тензомоста в частоту, содержащий тензомост, компаратор, выход которого подключен к диагонали питания тензомоста, и интегратор, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, выход которого подключен к первому входу компаратора (2l

Недостаток схемы — пониженная точность.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном преобразователе сигнала разбаланса тензомоста в частоту, содержащем тензомост, компаратор, выход которого подключен к диагонали питания тензомоста, и интегратор, выполненный на операционном

5 усилителе с первым конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, выход которого подключен к первому входу компаратора, между выходом компаратора и инвертнрующим входом операционного усилителя

10 интегратора включен второй конденсатор, вход интегратора соединен с одной из вершин измерительной диагонали тензомоста, а ее другая вершина подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя

15 интегратора.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема преобразователя.

Устройство содержит тензомост 1, интегратор 2 на операционном усилителе 3 с

20 конденсатором 4 в цепи отрицательной обратной связи, компаратор 5, выход которого подключен к диагонали питания тензомоста 1 и через конденсатор 6 соединен с инвертирующим входом усилителя 3, пер25 вый вход подключен к выходу интегратора

2, а второй вход — к одной из вершин измерительной диагонали тензомоста 1 и к неинвертирующему входу усилителя 3. Другая вершина измерительной диагонали мо30 ста 1 подключена к входу интегратора 2.

828406 (4) У () о (1 + ) 2 Ц

+ У 2 1 (2) "и

НПО «Поиск» Заказ 745/15 Изд. № 322 Тираж 988 Подписное

Типография, пр. Сапунова. 2

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме работы устройства с выхода преобразователя следуют разнополярные импульсы амплитудой &+ Up.

Пусть в момент времени t< произошла смена полярности выходного напряжения с — Up на + Up. При этом напряжение на выходе интегратора 2 обусловлено положительным «скачком» напряжения с одной из вершин измерительной диагонали тензометрического моста 1, равным — (1+в), 7о

hR где е= — — разбаланс тензометрического

R моста 1, и отрицательным «скачком» через дополнительный конденсатор 4, равным с Св

2 †, где С4 — емкость конденсатора 4, С, С, — емкость конденсатора 6.

С учетом начальных условий имеем: /„(,) = (1+ е) — 2 Уо ()) 2 С4

Под действием напряжения разбаланса тензомоста 1, равного — е Up, напряжение на выходе интегратора 2 будет увеличиваться до положительного порогового уровня компаратора 5, равного — (1+в). В моUo

2 мент равенства порога срабатывания и напряжения на выходе интегратора вновь произойдет смена полярности выходного напряжения. При этом напряжение на выходе интегратора где т„= R„C< — постоянная времени интегратора 2, 4 — 4 = Т 2;

Т вЂ” период колебаний выходного сигнала.

Для момента равенства напряжений нй выходе интегратора и порогового уровня компаратора справедливо выражение: о (1+ ) — о (1+ ) 2 в

X>о + - - о

2Р4С.< откуда выходная частота

10 f= —

Т 4СеРи

Как видно из формулы (4), точность преобразования определяется только стабильностью параметров Св, R.

15 Таким образом, благодаря отличительным признакам изобретения повышается точность преобразования.

Формула изобретения

2о Преобразователь сигнала разбаланса тензомоста в частоту, содержащий тензомост, компаратор, выход которого подключен к диагонали питания тензомоста, и интегратор, выполненный на операционном усили2G теле с первым конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, выход которого подключен к первому входу компаратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, между вызо ходом компаратора и инвертирующим входом операционного усилителя интегратора включен второй конденсатор, вход интегратора соединен с одной из вершин измерительной диагонали тензомоста, а ее другая вершина подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4р 1. Авторское свидетельство СССР № 363206, кл. Н ОЗК 13/20, 29.03.71.

2. Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка методов построения измерительных преобразователей параметров

48 AR/R, Л Ц1-, Л С/С в частоту и интервал времени», Гос. регистрационный № 72032175, 1974 (прототип).