Устройство для преобразования напряжения неравновесия тензометрического импульсного моста

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может J -f о быть использовано в тензометрических устройствах. Цель изобретения - повьшение точности преобразования малых сигналов. Устройство для примера ограничено тремя каскадами 1,2 к 3 усиления, к которым подключены синхронные детекторы (д) 4 и 5, и содержит блок 18 управления,.задающий генератор 19, электронные ключи 20 - 23, 30 и 31 и блок 34 измерения. Выполнение каядого из Д 4 и 5 на полевом транзисторе 6(7) и электронных ключах 8(9), 12(13), а также вьтолнение включенных между Д 4 и 5 и последующими каскадами 2 и 3 каскадного усилителя электронных ключей 20 и 22 также на полевом транзисторе позволяет устранить остаточное напряжение Д4 и 5 и электронных ключей 20 и 22. 1 ил. а $ ( СП О) 100

СОЮЗ СО!ДЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

5д G 01 R 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4084461/24-31 (22) 03.07.86 (46) 07.02.89. Бюл. Р 5 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Г.И.Передельский, А.В.Макеев и 0;С.-Руколеев (53) 621.317.733 (088.8) (56) Груздев С.В,, Проиин F..Ì. Импульсная тензометрия. М.: Энергия, 1976 с, 1 3-17, 20-24, Авторское свидетельство СССР

У 1140051, кл, G 01 R !7/10, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ НЕРАВНОВЕСИЯ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСНОГО МОСТА (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может

„„SU, 1456899 А I быть использовано в тенэометрических устройствах. Цель изобретения — повьппение точности преобразования малых сигналов. Устройство для приме : ра ограничено тремя каскадами 1,2 -::.

3 усиления, к которым подключены синхронные детекторы (Д) 4 и 5, и содержит блок l8 управления,.задающий генератор !9, электронные ключи 20—

23, 30 и 31 и блок 34 измерения, Выполнение каждого иэ Д 4 и 5 на полевом транзисторе 6(7) и электронных ключах 8(9), 12(13), а также выполнение включенных между Д 4 и 5 и последующими каскадами ? и 3 каскадного усилителя электронных ключей 20 о ф и 22 также на полевом транзисторе позволяет устранить остаточное напряжение Д4 и 5 и электронных ключей

20 и 22. 1 ил, 50

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, промышленной электронике и может быть использовано в тензометрических уст° 5 ройствах, н которых питание измерительных мостов осуществляется импуль сным напряжением, в информационно-измерительных системах, а также при измерении и контроле посредством мостовых цепей с импульсным питанием параметров обьектов, эквивалентные схемы которых предстанляются в ниде многоэлементных двухполюсникон. 5

Цель изобретения — повышение точности преобразования малых сигналов.

На чертеже принеденя функциональ.— ная схема устройства для преобразования напряжения неравновесия тензомет- 2р рического импульсного моста.

Устройство для преобразования напряжения неравновесия тензометрического импульсного моста для примера ограничено тремя каскадами 25

1 — З,усиления, К ныходам каскадов

1 и 2 усиления подключены синхронные . детекторы 4 и 5, представляющие собой полевые транзисторы 6 и 7, стоки которых через электронные ключи 8 и 9 соединены с шиной питания одной полярности, истоки через последонательно соединенные резистор 10(11) и электронный ключ 12(13) соединены с шиной питания другой полярности.

Входом каждого синхронного детекто35 ра 4(5) является вывод затвора полевого тран".-:истора, Вход каждого синхронного детектора 4(5) соединен с выходом предыдущего усилительного 40 каскада 1(?) и через резистор 14(15) подключен к общей шине. Выход синхронных детекторов 4 и 5 — вывод истока полевого транзистора. Между выходом каждого синхронного детектора 45

4(5) и общей шиной включены конденсаторы 16 и 17.

Блок 18 управляет синхронными детекторами и электронными ключами, к соотнетствующим выходам блока 18 подключены управляющие входы всех синхронных детекторов 4 и 5 и задающий генератор 19, выход которого соединен с входом блока 18 управления синхронными детекторами и ключами.

Дне пары синхронных ключей 20 и 21, 2? и 23 каждая соединены с соответствующим синхронным детектором таким образом, что выход синхронного детекторя 4(5) соецинен с одним из ключей

20(?2) пары, каждый из которых выполнен на полевом транзисторе 24(25), сток которого соединен через электронный ключ 26(27) с шиной питания одной полярности, исток через последовательно соединенные резистор

?8(29) и электронный ключ 30(31) — с шиной питания другой полярности.Входы ключей ?О и 22 — выно1 ы затнорон полевых транзисторов 24 и ?5 соединены с выходами своих синхронных детекторов 4 и 5 и через резисторы 32 и 33 соединены с общей шиной. Выходы ключей 20 и 2? — выводы истоков полевых транзисторов 24 и 25 соединены с входами последующих каскадов 2 и 3 усиления. Синхронные детекторы через другой электронный кляч 21(23) соедин ены с общей шиной, причем упр авляющие входы всех электронных ключей

8,9,12,13,21,23,26,27,30 и 31 соединены с соответствующими выходами блока 18 управления, На вход первого каскада I усиления сигнал поступает с выхода блока 34 измерения, причем блок 34 измерения синхронизовян с за. дающим генератором 19, т.е. имеется связь между задающим генератором 19 и блоком 34;

В устройстве для преобразования напряжения неравновесия тензометрического моста каждый каскад усиления может быть построен, например, на операционном усилителе, типа 140УД5Б, а электронные ключи в устройстве для преобразования и электронные ключи Н синхронных детекторах построены на основе интегральных преобразователей типа 124КТ1А. Блок управления синхронными детекторами и электронными ключами включает в себя четыре элемента задержки, каждый иэ которых имеет свой выход. Каждый эдемент saдержки содержит последовательно включенные ждущий .мультивибратор на операционном усилителе, RC-дифференцирующую цепь и еще один ждущий мультивибратор на операционном усилителе.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии нсе электронные ключи и полевые транзисторов синхронных детекторах закрыты и емкости разряжены. При поступлении на вход первого каскада 1 усиления импульса напряжения неравновесия теняометрического моста с блока 34 через

14 68Ч1 некоторое время, необходимое для окончания переходных процессов, на управляющий вход синхронного детектора 4 с блока 18 управления поступает управляющий импульс н открывает электронные ключи 8 и 12. Длительность управляющего импульса такова, что напряжение на конденсаторе 16 в течение его достигает значения, равного напряжению плоской вернины импульса первого каскада усиления.

После того, как конденсатор 16 полностью зарядится через полевой транзистор 6, оканчивается действие управляющего импульса на синхронный детектор 4 и конденсатор 16 отключается от выхода каскада 1 усиления, Следующий управляющий импульс поступает с блока 1 8 управления на управляющие входы электронных ключей

26 и 30, ключа 20 и одновременно с этим на управляющий вход синхронного детектора 5. Напряжение с конденсатора 16, равное по величине выходному напряжению каскада 1 усиления, через полевой транзистор 24 поступает на вход каскада 2 усиления, Усиленный каскадом 2 сигнал через полевой транзистор 7 синхронного детек-. тора 5 заряжает конденсатор 17, Как только напряжение на конденсаторе 17 достигнет значения, равного по величине выходному напряжению второго каскада 2 усиления, оканчивается действие управляющего импульса на управляющий вход синхронного детектора 5, вследствие чего конденсатор 17 отключается от выхода предыдущего каскада ? усиления, Одновременно с этим ключ ?О отключает конденсатор 16 от входа этого же каскада 2 усиления. Подавая управляющий импульс на управляющие входы электронных ключей 27 и 31, ключа 22, подадим напряжение с конденсатора 17 на вход последнего каскада 3 усиления. После усиления каскадом 3 на выходе появляется импульс, амплитуда которого несет информацию о величине разбаланся тензометрического импульсного моста Теперь поступают управляющие импульсы на управляющие входы электронных ключей 21 и 23, которые соединяют конденсаторы 16 и

17 с общей ниной — конденсаторы начинают разряжаться, Длительность управляющих импульсов на ключи 21 и

23 должна быть такой, чтобы конден5

15 повышения точности преобразования

50 малых сигналов, каждый из синхр о нных

45 саторы 16 и 17 успели полностью раз рядиться. После разряда конденсаторов 16 и 17 устройство для преобразования напряжения неравновесия тензометрического импульсного моста снова готово к работе. Далее все процессы повторяются в той же последовательности.

Устройство для преобразования напряжения неравновесия тензометрического импульсного моста позволяет полностью устранить остаточное напряжение синхронных. детекторов и электронных ключей между синхронными детекторами и последующими каскадами усиления, Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для преобразования, напряжения неравновесия тензометрического импульсного моста, содержащее блок измерения, первый выход которого соединен с входом задающего генератора, второй выход соединен с первым каскадом и-каскадного усилителя, между каскадами которого включено и-1 синхронных детекторов,вход каждого из которых подключен к выходу предыдущего каскада усилителя, п-1 конденсаторов, каждый из которых включен между выходом соответствующего синхронного детектора и общей ниной, блок управления, к соответствующим выходам которого подключень» управляющие входы всех синхронных детекторов, выход задающего генератора соединен с входом блока управления, и-1 пара ключей, причем выход каждого соответствующего синхронного детектора через один из ключей пары подключен к входу последующего каскада п-каскадного усилителя, а через другой ключ пары к общей нине, управляющие входы всех ключей соединены с соответствующими выходами блока управления, о т л и— ч ающееся тем, что, сцелью детекторов и включенных между синхронными детекторами и последующими каскадами п-каскадного усилителя электронных ключей выполнен на полевом транзисторе, сток которого через первый электронный ключ пары соединен с ниной питания одной полярности, исток через резистор и второй электронный ключ той же пары, котоСоставитель А.Коробков

Техред Л.Олийнык

Редактор В.Данко

Корректор В. Гирняк

Заказ 754Я/44 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 !456899 6 рые соединены последовательно, соеди- ным зажимом синхронного детектора, нен с шиной питания . другой полярнос- а исток полевого транзистора соедити, затвор через дополнительный ре- нен с выходным зажимом синхронного зистор соединен с общей шиной и вход- детектора.