SU1049749A1 - Тензометрическое цифровое устройство - Google Patents

Abstract

ТБНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ ЦИФГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее тенэодатчики, соединенные в мостовую схему, диагональ питани  которой подключена к вторичной обмотке питающего трансформатора, а одна из вершин измерительной диагонали - к шине Земл , и измерительный автокомпенсатор, к одному входу узла сравнени  которого подключена друга  веришна измерительной диагонали моетовой схемы, а к другому - выход - линейно-декодирующего преобразовател  измерительного автокомпенсатора, отличаю .щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности измерени  за счет уменьшени  вли ни  на результат измерени  Ш1тающего напр жени , в него введены повторитель напр жени , выполненный на операционном усилителе, и делитель напр жени  на двух последовательно соединенных резисторах, причем один из резисторов подключен к одному из концов вторичной обмотки питающего трансформатора, друго.й резистор подключен к шине Земл , а обща  точка обоих резисторов соединена с одним из входов операционного усилител , выход которого подключен к его другому входу и входу i питани  линейно-декодирующего преобразова (Л тел  измерительного автокомоеисатора. 4; СО sj 4; ;О

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике.

Известно цифровое тензометрическое устройство , содержащее тензодатчики, нуль-орган, состо щий из дифференщ1ального сравнивающего устройства, операционного усилител  и конденсатора , и аналого-цифровой преобразователь {1}

Однако в этом устройстве автокомпенсатор и тензодатчики подключены к разным вторичным обмоткам питающего трансформатора, что оказывает вли ние на точность измерени .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  тензометрическое цифровое устройство, содержащее тензодатчики , соединенные в мостовую схему, диагональ питани  которой подключена к вторичной обмотке питающего трансформатора, а одна из вершин измерительной диагонали - к щине Земл , и измерительный автокомпенсатор, к одному входу узла сравнени  которого подключена друга  верщина измерительной диагонали мостовой схемы, а к другому входу - выход линейно-декодирующего преобразовател  измерительного автокомпенсатора.

Источник переменного напр жени  представл ет собой трансформатор, который подключен к промыщленной сети. Одна из обмоток этого трансформатора питает линейно-декодирующий преобразователь, а втора  обмотка - диагональ моста тензодатчиков {2.

Однако, поскольку обмотки в трансформаторе содержат разное количество витков и различаютс  в пространственной конфигурации магнитных потоков, они имеют различное изменение коэффициентов трансформации от напр жени . Вследствие этого при изменении напр жени  питающей сети (в качестве которой используетс  промыщленна  сеть 10-15%, 5% гармоник ) мен ютс  в значительной степени показани , что вызывает погрещность от изменени  напр жени .

Кроме того, по указанной причине различные гармоники сети (из допустимых 5%) по этим двум обмоткам проход т неодинаково, что затрудн ет процесс сравнени  на несущей частоте в нуль-органе, в частности на выходе узла сравнени  разностный сигнал содержит высщие гармоники.

Цель изобретени  - .повыщение точности измерени  за счет уменьшени  вли ни  на результат измерени  питающего напр жени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в тензометрическое цифровое устройство, содержащее тензодатчики, соединен)1ые в мостовую схему, диагональ питани  которой подключена к вторичной обмотке питающего трансформатора, а одна из вершин измерительной диагонали к шшк Земл , и измерительный автокомпенсатор , к одному входу узла сравнени  которого подключена друга  веришна измерительной диагонали мостовой схемы, а к другому входу - выход линейно-декодирующего преобразовател  измерительного автокомпенсатора, 5 введены повторитель напр жени , выполненный на операционном усилителе, и делитель напр жени  на двух последовательно соединенных резисторах, причем один из резисторов подключен к одному из концов вторичной обмотки 0 питающего трансформатора, другой резистор подключен к цшне Земл , а обща  точка обоих резисторов соединена с одним из входов операционного усилител , выход которого подключен к его другому входу и входу питани  5 линейно-декодирующего преобразовател .

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Тензометрическое циф{Совое устройство со-, держит автокомпенсатор 1, имеющий узел 2. 0 сравнени  и линейно-декодирующий преобразователь 3, мостовую схему 4, повторитель i напр жени  на операционном усилителе 5, резисторы 6 и 7, образующие делитель напр жени , и трансформатор 8 питани  с первич5 ной 9 и вторичной 10 обмотками.

Мостова  схема 4 образована из силоизме-1 рительных тензодатчиков 11.

Диагональ сз(-с мостовой схемы подключена к вторичной обмотке 10 трансформатора 8, верщиной Ъ - к входу плюс узла сравнени  (неинвертирующий вход), а верщиной d - к цшне Земл .

Резистор 6 подключен к одному из концов той же вторичной обмотки 10, к которой подключена мостова  схема 4.

Вход минус узла 2 сравнени  (инвертирующий вход) подключен к выходу стерационкого усилител  5, причем -этот выход объединен с инвертирующим входом усилител  5.

Неинвертирующий вход усилител  5 подключен к точке соединени  резисторов 6 и 7.

Устройство работает следующим образом.

BbixoAHoie напр жение тензодатчиков 11, пропорциональное измер емой массе, уравновешиваетс  поразр дно в конце 2-4-2-1 выходным напр жением линейно-декодирующего преобразовател  3. Сравнение этих напр жений происходит в узле 2 сравнени , на выходе которого формируетс  разностное напр жение, фаза которого определ ет процесс компенса0 ции или недокомпенсации при включении каждой стуттени преобразовател  3. Фаза разностного напр жени  определ етс  фазочувствительным устройством нуль-органа (не показан ). В конце измерени  наступает полна  5 компенсаци  и разностное напр жение приближаетс  к нулю.

Питание линейно-декодирующего преобразовател  3 осуществл етс  от операциониого

усилител  5, который имеет низкое выходное сопротивление в режиме повторител  Преобразователь 3 представл ет собой точный тетрадио-дес тичный делитель, поэтому питание от операционного усилител  исключает нали чие погрешности при работе преобразовател  3. Дeлиteль напр жени  на резисторах б и 7 обеспечивает необходимую величину напр же ни  питают преобразовател  3. Резистор 7 - перемеш1Ь1Й, т. е. с его помощью можно вы ставить необходимую цену делени . Питание делител  напр жени  на резисторах 6 и 7 осуществл етс  от о&мотки 10 питани  мостовой схемы 4.

При работе тензодатчиков иапр жение, поступающее на делитель напр жени , несколько мен етс  от разбаланса мостовой схемы 4 тензодатчиков 11 в процессе их иагружени  или разгружени . Вли ние на погрешиость измерени  зтого измеиеии  согласно расчетам не превышает 0,02%.

Вследствие того, что питание линейно-декодирующего преобразовател  осуществл етс  от

того же напр жени , что и диагонадь мостовой схемы тензодатчиков, зависимость показаний от изменени  напр жени  проАПЛЩлениой сети отсутствует. На выходе узла сраэнени  отсутствуют также в процессе сравнени  высшие гармоники (из 5% допустимых), что позвол ет производить сравиени  с большей точностью.

Таким образом, по сравнению с. известным устройством получена более высока  точность при измерении .сигнала тензодатчиков.

Экспериментальщле исследовани  подтвердили независимость показаний от изменени  промышленной сети и повышение точности измерени . Следует отмелпъ, что покаэ ивд не завис т от сети в гораздо широких пределах, чем зто допускает ГОСТ.

Изобретение может быть применено в теизометрических цифровых устройствах, либо в ;фугих случа х, где необходимо получить  езависимость показаний цифрового прибора от | изменени  напр жени  при измеиении сигналов от мостовых датчиков.

Claims (1)

1. ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее тензодатчики, соединенные в мостовую схему, диагональ питания которой подключена к вторичной обмотке питающего трансформатора, а одна из вершин измерительной диагонали — к шине ’’Земля”, и измерительный автокомпенсатор, к одному входу узла сравнения которого подключена другая вершина измерительной диагонали мое- товой схемы, а к другому г>ходу - выход линейно-декодирующего преобразователя измерительного автокомпенсатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения влияния на результат измерения питающего напряжения,, в него введены повторитель напряжения, выполненный на операционном усилителе, и делитель напряжения на двух последовательно соединенных резисторах, причем один из резисторов подключен к одному нз концов вторичной обмотки питающего трансформатора, другой резистор подключен к шине ’’Земля”, а общая точка обоих резисторов соединена с одним из входов операционного усилителя, выход которого подключен к его другому входу и входу g питания линейно-декодирующего преобразователя измерительного автокомпенсатора.

   SU „„ 1049749