SU1490458A2 - Тензопреобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, может быть использовано при измерении механических величин с помощью тензометрических датчиков. Цель изобретени  - повышение надежности работы тензопреобразовател  за счет исключени  выхода из стро  источника 17 тока при обрывах тензодатчиков тензомоста 2. Дл  этого введены резистор 25, стабилитрон 26 и светодиод 27, аноды которых соединены, а катоды подключены к противоположным вершинам диагонали питани  тензомоста 2. При обрыве датчиков срабатывает стабилитрон 26 и загораетс  светодиод 27, индициру  обрыв. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано при измерении механических величин с помощью тензометри- ческих датчиков.

Цель дополнительного изобретени  - повышение надежности работы тензо- преобразовател  при возможных обрывах датчиков.

На чертеже изображена функциональна  схема тензопреобразовател ,

Тензопреобразователь содержит источник 1 питани , тензомост 2, первый и второй преобразователи 3, 4 напр жение - ток, выполненные в Виде последовательно соединенных операционных усилителей 5, 6, полевых транзисторов 7, 8 и токоограничитель- ных резисторов 9, 10, входной резистор 11, включенный между инвертирую- и1ими входами операционных усилителей 5, 6, преобразователь 12 ток - напр жение , выполненный в виде операционного усилител  13 с отрицательной

%

обратной св зью, первый и второй источники 14, 15 тока, источник 16 опорного напр жени , третий источник 17 тока, состо 1ч,ий из операционного усилител  18, выход которого подключен к затв ору первого полевого транзистора 19, исток которого через первый истоковый резистор 20 подключен к стоку второго полевого транзистора 21, исток которого через второй истоковый резистор 22 подключен к минусу источника питани , бипол рный транзистор 23, токозадающий резистор 24, резистор 25, стабилитрон 26. и светодиод 27, аноды которых соединены между собой, а катоды соответственно подключены к противоположным вершинам диагонали питани  тензомос- та 2, причем катод светодиода 27 подключен через резистор 25.

Первый и второй преобразователи 3, 4 напр жение - ток преобразуют напр жение разбаланса тензомоста 2 в ток, величина которого ограничиваетс  входным резистором 11, Преобразователь 12 ток - напр жение образует на своем выходе,  вл ющемс  выходом Тензопреобразовател , напр жение , пропорциональное разности токов. Поступающих на его инвертирующий и неинвертирующий входы. Первый и второй источники 14, 15 тока предназначены дл  задани  начальных токов преобразователей напр жение ток , задающих начальное выходное напр жение преобразовател  12 ток - напр жение и дл  термокомпенсации

теплового дрейфа тензопреобразовател . Источник 16 опорного напр жени  вырабатывает стабилизированное посто нное напр жение, поступающее на управл юо1ие входы источников 14,

15, 17 тока. Третий источник тока 17 вырабатывает стабилизированный ток, питающий тензомост 2. Транзисторы 19, 21 - согласованна  пара полевых транзисторов, включенных по схеме

истокового повторител  с нулевым

смещением. Истоковые резисторы 20, 22 равны между собой и с лужат дл  установки начального тока стока через полевые транзисторы. Первый

полевой транзистор 19 соединен с бипол рным транзистором 23 по схеме составного транзистора. Резистор 25 предназначен дл  ограничени  тока , текущего через стабилитрон 26

и светодиод 27. Стабилитрон 26 служит дл  ограничени  напр жени  на питающей диагонали тензомоста 2 при обрыве одного или двух датчиков. Светодиод 27. индицирует обрыв датчиков .

Тензопреобразователь работает следующим образом.

Источник 17 тока вырабатывает стабильный ток, который создает на питающей диагонали тензомоста 2 падение напр жени :

и IM «9

(1)

где и - напр жение питани  тензомоста 2; « источника 17 тока;

R j - сопротивление тензодатчика. Стабилитрон 26 подбираетс  таким образом, чтобы его напр жение стабилизации (UCT) было больше напр жени  питани  тензомоста (U):

(2)

При соблюдении услови  (2) стабилитрон 26 заперт, ток через резистор 25, светодиод 27 не течет и они не вли ют на работу тензомоста 2. Стабилитрон 26 и светодиод 27 включены встречно и их обратные токи взаимно компенсируютс .

Ток источника тока создает на измерительной диагонали тензомоста 2 разность падени  напр жени , пропорциональную разбалансу тензомоста 2. Напр жение с измерительной диагоНали тензомоста 2 преобразуетс  гфеобразовател ми 3, 4 напр жение ток на входном резисторе II в ток;

ли

вы

где I

ВЫК

4U

R (3)

-выходной ток преобразователей 3, 4;

-напр жение разбаланса тензомоста 2;

R,, - входной резистор П. Преобразователь 12

жение преобразует ток I в напр ток - напр Т

жение, которое  вл етс  выходным напр жением всего тензопреобразо- вател . Коэффициент преобразовани  тока в напр жение определ етс  отношением cyMNfci резисторов, сто щих в обратных св з х операционного усилител  13 преобразовател  12 ток - напр жение к величине входного резистора 1 1 . При обрыве одного из датчиков напр жение на питающей диагонали тензомоста 2 возрастает в два раза:

и U- 2Rq,(4)

где и

л

- напр жение на питающей диагонали тензомоста 2 при обрыве одного датчика; ток источника 17 тока; Rn- согфотивление датчика. При зтом срабатывает стабилитрон 26 и ограничивает напр жение на питающей диагонали тензомоста 2 своим напр жением стабилизации. При срабатывании стабилитрона 26 включаетс  светодиод 27 и индицирует обрыв датчика . При обрыве двух смежных датчиков , образующих одну из вершин

питаюа(ей диагонали теизомоста 2, срабатывает стабилитрон 26 и весь ток источника 17 тока проходит через

резистор 25, стабилитрон 26 и свето-

диод 27. Резистор 25 выбран таким

образом, чтобы падение напр жени  на нем совместно с напр жением стабилизации стабилитрона 26 призакрывало

бипол рный транзистор 23. При этом операционный усилитель 18 не отработает полностью опорное напр жение на своем инвертирующем входе, что приведет к уменьшению тока источника

17 тока. Яркость свечени  светодиода 27 при обрыве двух датчиков выше. При использовании двухцветного светодиода обрыв одного и двух тензодат- чиков индицируетс  разными цветами.

Таким образом, введение в тензо- преобразователь резистора 25, стабилитрона 26 и светодиода 27 повышает надежность работы всего устройства и позвол ет одновременно индицировать обрывы тензодатчиков.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Тензопреобразователь по авт.св.

   № 1381327, отличающийс  тем, что, с целью повьппени  надежности , он снабжен резистором, стабилитроном и светодиодом, аноды которых соединены между собой, катод стабилитрона подключен к верщине диагонали питани  тензомоста, соединенной с эмиттером бипол рного транзистора, а катод светодиода через резистор подключен к противоположной вершине

   диагонали питани  тензомоста.