Устройство для автоматическогорегулирования тензометрического датчика

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (и 836622 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 310773 (21) 1951450/18-24 с присоединением заявки Ê2

Р М К„з

G 05 В 11/06.

Госуяарствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 62-50 (088.8) Опубликовано 0706,81, Бюллетень Ио. 21

Дата опубликования описания 070681 (72) Авторы изобретения

А.Ф. Терещенко и A.Ï. Семочкин (71) Заявитель (54) JCTPOACTBO ДЛЯ ABTONATH×ÅCÊOÃO РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике.

Известны устройства автоматического регулирования мостовой измерительной схемы, содержащие подключенный между выходом и входом мостовой .схЕмы усилитель (1) и 12), Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматичес- . кого регулирования мостовой измерительной схемы, содержащее последовательно включенные между входом и вы ходом тензометрического датчика усилитель, первый масштабный элемент, первый ключ и интегратор (3).

Известное устройство имеет недостаточно высокое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Цель достигается тем, что устройство, содержит последовательно соединенные второй ключ и второй масштабный элемент, а также третий масштабный .элемент, выход которого подключен ко входу интегратора, а вход соединен с выходом второго ключа.

Выход первого масштабного элемента соединен со входом второго масштабного элемента, а вход — с входом второго ключа.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит объект 1 регулирования и цепь 2 глубокой отрицательной обратной связи.

Объект 1 регулирования:содержит тензометрический датчик, составленный из тензорезисторов 3,4 и постоянных резисторов 5,6,7, соединенных по мостовой схеме, и измерительный линейный усилитель 8 с выходными клеммами 9. Входы усилителя 8 подключены к вершинам измерительной диагонали тензомоста.

Цепь 2 обратной связи содержит последовательно включенные усилитель

10 с большим коэффициентом по напряжению, первый масштабный элемент

11, первый ключ 12 и интегратор (тетрод) 13 с элементами питания его защитного электрода. Масштабный элемент 11 зашунтирован последовательно соединенными вторым ключом

14 и вторым масштабным элементом 15 сопротивлением в несколько единиц или десятков килоом. Точка соединения второго ключа 14 и второго масштабного элемента 15 подключена к электроду интегратора 13 через третий масштабный элемент 16 и третий

836622 нормально .разомкнутый ключ 17, переключаемый синфазно с ключом 12.

Управляющий вход второго ключа

l4 подключен к шине источника питания напряжением через четвертый нормально разомкнутый ключ 18. Вход четвертого ключа 18 соединен с выходом времязадающего блока 19. Между входом и выходом интегратора.13 включен пятый ключ 20, управляемый от времяэадающего блока 19, осуществляющего также управление ключами 12 и

17. Цепь 2 обратной .связи включена между выходом усилителя 8 и средней точкой плеча тензомоста. К точке соединения резисторов 6 и 7 подключен выход интегратора 13.

Система работает следующим образом

По команде времязадающего блока

19 на небольшое время замыкается ключ 20 и происходит разряд интегратора 13. При этом ток в выходной цепи интегратора 13 уменьшается до

Начального уровня, близкого к нулю (в. этом режиме установившееся значение выходного тока составляет несколько единиц или десятков микроампер). При таком малом значении выходного тока интегратора тензомост объекта 1 регулирования имеет разбаланс всегда одного знака независимо от конкретных значений сопротивлений резисторов 3-7 тензомоста, лежащих естественно в пределах заданного заранее допуска из их сопротивления, например «+5%. Получение разбаланса всегда одного знака необходимой полярности достигается за счет выбора номинальных значений сопротив лений плеч тензомоста при проектировании и расчета схемы тензомоста.

В данном случае резисторы 5-7 выби-. рают такими, чтобы в исходном режиме.работы системы, т.е. при нулевом выходном токе интегратора — тетрода

13, напряжение на выходе усилителя

10 имело отрицательную полярность.

Начальный разбаланс тензомоста при учете реального. технологического разброса параметров тензорезисторов

3,4 составляет несколько процентов, что приводит к большому сигналу на входе усилителя 10 и, соответственно к ограничению его выходного напряжения на максимально возможном уровне, блнзком к напряжению питания усилителя (например, несколько единиц или десятков вольт при использовании в системе полупроводниковых усилителей).

После размыкания ключа 20 по кома де с времязадающего блока 19 замы- каются ключи 12 и 17 и кратковременно замыкается ключ 18, в результате чего включается ключ 14, и остается

s открытом состоянии после размыкания ключа 18.

Для обеспечения открытого состоя- ния тиристора после размыкания ключа

18 необходимо обеспечить протекание по ключу 14 тока, по величине превышающего паспортный ток выключения тиристора.Чтобы достигнуть указанной величины тока в системе предусмотрены третий ключ 17 и третий масштабный блок 16, являющийся необходимой нагрузкой для ключа 14 °

ПосколькУ малая скорость работы системы имеет место лишь для компенсации относительно небольшого раэбаланса тензомоста из-за перерегулирования объекта, а компенсация основной доли начального разбаланса тензо 5 метрического устройства производится. с высокой скоростью, то в общем достигается уменьшение времени регулирования объекта (т.е. установки нуля и тензоканала) в несколько десятков

20 раз. tIo окончании рабочей стадии по компенсации разбаланса первый 12 и третий 17 ключи переходят в исходное разомкнутое состояние, а компенсирующий сигнал запоминается интегратором 13 на длительное время. При этом измерительное тензометрическое устройство 1 (объект .регулирования) может воспринимать и передавать на выходные клеммы 9 физическую величину, воз о действующую на тензорезисторы 3 и 4.

Применение изобретения позволяет повысить быстродействие устройства, уменьшить время регулирования мостовой измерительной схемы.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования тензометрического дат чика, содержащее последовательно включенные межпу входом и выходом тензометрического датчика усилитель, 4О первый масштабный элемент, первый ( ключ и интегратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродейетвня устройства, оно содержит последовательно соединен4 ные второй ключ и второй масштабный элемент, а также третий масштабный элемент, выход которого подключен ко входу интегратора, а вход — к выходу второго ключа, выход первого 0 масштабного элемента соединен со входом второго масштабного элемента, а вход — с входом второго ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дзюбин И.И. Тиристоры в электриче-ских схемах. "Энергия", 1972,с. 106-107.

2. Иващенко Н.Н. Автоматическое н- регулирование. Теория и элементы систем. Машгиз, 1958, с. 52.

3. Коган Б.Я. Электронные модели6<рующие устройства и их изменение для исследования систем автоматического регулирования. HNJl, 1963, с. 56 (прототип)., 836622

Заказ 3113/36

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Э. Митрошин

Редактор Л. Утехина Техред М. Голинка Корректор . О. Билак