Устройство для измерения отношения напряжения мостовых датчиков

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике, в частности к мостовым схемам измерения.

Известно устройство для измерения отношения напряжения мостовых датчиков, в которых используются электромеханические элементы, включающие реохорд, реверсивный электродвигатель и электронный усилитель (Авт. свид. СССР №180693, Бюл. №8, 26.III.1996).

Недостатком этого устройства является сравнительно низкая чувствительность работы.

Известно также устройство для измерения отношения напряжения мостовых датчиков, наиболее близкое к предлагаемому и принятое за прототип (Авт. свид. СССР №180693 A1, Бюл. №18, 26.03.1966), содержащее рабочий и сравнительный мосты, источники питания мостов и измерительный усилитель, охваченный цепью отрицательной обратной связи, в которую включен сравнительный мост, управляющий коэффициентом усиления усилителя.

Недостатком этого устройства является также сравнительно низкая чувствительность работы.

Техническим результатом заявляемого устройства является повышение чувствительности его работы путем введения в цепь отрицательной обратной связи двуквадрантного генератора управляемой частоты, подключенного своим выходом к диагонали питания рабочего моста. Чувствительность мостов с импульсным питанием мостовой цепи по отношению к мостам переменного тока выше в корень квадратный из скважности импульсов раз.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения отношения напряжения мостовых датчиков, содержащее рабочий и сравнительные мосты, соединенные последовательно своими измерительными диагоналями, которые подключены к входу усилителя, петлю отрицательной обратной связи, которой охвачен усилитель, дополнительно снабжено последовательно соединенными селектируемым пиковым детектором, запоминающей емкостью, двуквадрантным генератором управляемой частоты, стандартизатором импульсов по длительности и амплитуде и преобразователем частоты в напряжение, соединенным своим выходом с диагональю питания сравнительного моста, а вход селектируемого детектора связан с выходом усилителя, при этом выход генератора подключен к выходу устройства, цепи управления работой селектируемого детектора и диагонали питания рабочего моста.

Устройство для измерения отношения напряжения мостовых датчиков представлено на чертеже.

Устройство содержит рабочий (измерительный) мост 1, измерительная диагональ которого через последовательно соединенные усилитель 2, селектируемый пиковый детектор 3 (СПД), запоминающую емкость 4, двуквадрантный генератор управляемой частоты 5 (ДГУЧ) связана с диагональю питания моста 1, а выход ДГУЧ 5 соединен также с выходом устройства, цепью управления работой СПД 3 и через последовательно соединенные стандартизатор импульсов по длительности и амплитуде 6 (САД), преобразователь частоты в напряжение 7 (ПЧН) с диагональю питания сравнительного моста 8, измерительная диагональ которого соединена последовательно с измерительной диагональю моста 1.

Устройство измерения отношения напряжения мостовых датчиков работает следующим образом. Напряжения U₁ и U_OC с измерительных диагоналей мостов 1 и 8 взаимно вычитаются. Разностное напряжение усиливается при действии импульса с выхода генератора ДГУЧ 5 и через открытый по цепи управления детектор СПД 3 заряжает строб-импульсом запоминающую емкость 4. Емкость управляет частотой F_ВЫХ частотно-импульсного генератора ДГУЧ 5 F_ВЫХ=K/U_C/, где K - коэффициент пропорциональности, U_C - напряжение на емкости 4. Положительному напряжению Uc соответствуют импульсы положительной полярности, а отрицательному напряжению - импульсы отрицательной полярности. Импульсы с частотой F_ВЫХ через стандартизатор САД 6 поступают на преобразователь частоты в напряжение 7. На диагональ питания моста 8 подается напряжение, прямо пропорциональное частоте F_ВЫХ генератора ДГУЧ 5. Генератор 5 изменяет свою частоту так, чтобы ликвидировать напряжение на входе усилителя 2, т.е. образована следящая система автоматического управления частотно-импульсного типа. Питание моста 1 импульсами высокой скважности обеспечивает высокую чувствительность измерений.

Частота следования F_ВЫХ устройства прямо пропорциональна отношению коэффициентов передачи измерительного и сравнительного мостов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение чувствительности устройства за счет применения импульсного питания мостовой цепи, включенной в систему автоматического управления частотно-импульсного типа.