RU2071063C1 - Invariant measuring bridge - Google Patents

Abstract

FIELD: measuring technology. SUBSTANCE: bridge may be used for manufacture of parametric measuring converters invariant to multiplication-effecting factors. It comprises four converters placed into its arms, power supply source, two measuring voltage converters, divider. EFFECT: increased converting accuracy. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к мультипликативным влияющим факторам. The invention relates to measuring equipment and can be used in instrumentation for constructing parametric measuring transducers that are invariant to multiplicative influencing factors.

Известны [1] измерительные мосты, содержащие четыре преобразователя, источник питания, соединенный с вершинами диагонали питания, и измеритель напряжения, включенный в измерительную диагональ моста. Known [1] are measuring bridges containing four transducers, a power source connected to the vertices of the power diagonal, and a voltage meter included in the measuring diagonal of the bridge.

Недостатком известных измерительных мостов является недостаточная точность преобразования из-за влияния на результаты измерения колебаний параметров источников питания. A disadvantage of the known measuring bridges is the lack of conversion accuracy due to the influence on the measurement results of fluctuations in the parameters of the power sources.

Цель изобретения повышение точности преобразования за счет обеспечения инвариантности к изменениям параметров источника питания. The purpose of the invention is to increase the accuracy of conversion by ensuring invariance to changes in the parameters of the power source.

Цель достигается тем, что известное устройство, содержащее четыре преобразователя, источник питания, соединенный с вершинами диагонали питания, измеритель напряжения, включенный в измерительную диагональ моста, снабжено вторым измерителем напряжения и блоком деления, причем входы второго измерителя напряжения соединены с вершинами диагонали питания, а выходы первого и второго измерителей напряжения соединены со входами блока деления. The goal is achieved by the fact that the known device containing four converters, a power source connected to the vertices of the power diagonal, a voltage meter included in the measuring diagonal of the bridge, is equipped with a second voltage meter and a division unit, the inputs of the second voltage meter connected to the vertices of the power diagonal, and the outputs of the first and second voltage meters are connected to the inputs of the division unit.

На чертеже изображена схема инвариантного измерительного моста. The drawing shows a diagram of an invariant measuring bridge.

Мост содержит четыре преобразователя 1 4, два из которых 1 и 3 плечи дифференциального датчика или датчики, включенные дифференциально. Возможно и другое включение датчиков. Например, все четыре преобразователя датчики, один из преобразователей датчик. С вершинами диагонали питания соединен источник 5 питания, а в измерительную диагональ моста включен первый измеритель 6 напряжения. Второй измеритель 7 напряжения соединен с вершинами диагонали питания. Выходы первого и второго измерителей 6 и 7 напряжения соединены со входами блока 8 деления. The bridge contains four transducers 1 4, two of which are 1 and 3 shoulders of a differential sensor or sensors that are switched on differentially. Another inclusion of sensors is possible. For example, all four transducers are sensors, one of the transducers is a sensor. A power source 5 is connected to the vertices of the power diagonal, and the first voltage meter 6 is included in the measuring diagonal of the bridge. The second voltage meter 7 is connected to the vertices of the power diagonal. The outputs of the first and second voltage meters 6 and 7 are connected to the inputs of the division unit 8.

Мост работает следующим образом. The bridge works as follows.

При дифференциальном изменении параметров преобразователей 1 и 3 напряжение в измерительной диагонали моста определяется выражением:

где Е Э.Д.С. источника 5 питания;
Z_o начальное значение параметров преобразователей 1 и 3;
Z₁, Z₂ номинальные значения параметров соответственно преобразователей 2 и 4;
ΔZ информативные изменения параметров преобразователей 1 и 3.With a differential change in the parameters of converters 1 and 3, the voltage in the measuring diagonal of the bridge is determined by the expression:

where E E.D.S. power supply 5;
Z _{o the} initial value of the parameters of the converters 1 and 3;
Z ₁ , Z ₂ nominal values of the parameters, respectively, converters 2 and 4;
ΔZ informative changes in the parameters of converters 1 and 3.

Напряжение в диагонали питания моста определяется выражением:
U₂ E (2)
После пропорционального преобразования в измерителях 6 и 7 напряжения сигналы, определяемые выражениями 1 и 2, поступают на входы блока 8 деления, сигнал на выходе которого равен:

При равенстве параметров преобразователей 2 и 4: Z₁ Z₂, сигнал на выходе блока 8 деления определяется выражением:

4
Как видно из выражений 3 и 4, функция преобразования данного измерительного моста не зависит от дестабилизирующих изменений параметров источника питания.The voltage in the diagonal of the bridge power is determined by the expression:
U ₂ E (2)
After a proportional conversion in voltage meters 6 and 7, the signals determined by expressions 1 and 2 are fed to the inputs of the division unit 8, the output signal of which is:

If the parameters of the converters 2 and 4 are equal: Z ₁ Z ₂ , the signal at the output of the division unit 8 is determined by the expression:

4
As can be seen from expressions 3 and 4, the conversion function of this measuring bridge does not depend on destabilizing changes in the parameters of the power source.

Claims (1)

Инвариантный измерительный мост, содержащий четыре включенных в его плечи преобразователя, источник питания, соединенный с вершинами диагонали питания моста, измерительный преобразователь напряжения, включенный в измерительную диагональ моста, отличающийся тем, что в него введены второй измерительный преобразователь напряжения и блок деления, причем входы второго измерительного преобразователя напряжения соединены с вершинами диагонали питания моста, а выходы измерительных преобразователей напряжения соединены с соответствующими входами блока деления. An invariant measuring bridge comprising four transducers included in its shoulders, a power source connected to the vertices of the bridge power diagonal, a voltage measuring transducer included in the measuring diagonal of the bridge, characterized in that a second voltage measuring transducer and a division unit are introduced into it, the inputs of the second voltage measuring transducers are connected to the vertices of the bridge power diagonal, and the outputs of voltage measuring transducers are connected to the corresponding input dividing unit.