измерительный мост
Классы МПК: | G01R17/10 измерительные мосты переменного или постоянного тока |
Автор(ы): | Зеленцов Ю.А., Мокров Е.А. |
Патентообладатель(и): | Научно-исследовательский институт физических измерений |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-01-06 публикация патента:
20.09.2000 |
Изобретение используется для создания датчиков физических величин, в частности датчиков давлений, силы, деформаций. В измерительном мосте, содержащем в каждом плече по два полуплеча из последовательно соединенных тензорезисторов и резисторы, соединяющие смежные полуплечи, определяющие питающую диагональ, дополнительно соединены резисторами смежные полуплечи, определяющие измерительную диагональ. Технический результат: повышение температурной стабильности начального разбаланса. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Измерительный мост, содержащий в каждом плече по два полуплеча из последовательно соединенных тензорезисторов, причем смежные полуплечи моста, определяющие питающую диагональ, соединены резисторами, отличающийся тем, что в него введены резисторы, соединяющие смежные полуплечи моста, определяющие измерительную диагональ.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании датчиков физических величин, в частности датчиков давлений, силы, деформаций. Известен измерительный мост, содержащий в каждом плече по тензорезистору (мост Уитстона), питающую и измерительную диагонали [1, 2]. Известна измерительная схема, содержащая в каждом плече два полуплеча, в которых тензорезисторы соединены последовательно, а смежные полуплечи схемы, определяющие ее питающую диагональ, дополнительно соединены резисторами [3, 4]. Недостатком такой измерительной схемы является температурная нестабильность начального разбаланса в рабочем диапазоне температур. Общим признаком предлагаемого изобретения и прототипа является применение мостовой измерительной схемы с двумя полуплечами тензорезисторов в каждом плече моста. Изобретение направлено на повышение температурной стабильности начального разбаланса. Согласно изобретению в измерительном мосте, содержащем в каждом плече по два полуплеча из последовательно соединенных тензорезисторов, и резисторы, соединяющие смежные полуплечи, определяющие питающую диагональ, дополнительно соединены резисторами смежные полуплечи, определяющие измерительную диагональ. На чертеже приведен предлагаемый измерительный мост. На чертеже обозначено:R"1 - R"4 тензорезисторы, расположенные в первых полуплечах моста и образующие питающую диагональ;
R1 - R4 - тензорезисторы, расположенные во вторых полуплечах моста и образующие измерительную диагональ;
резисторы. Измерительный мост содержит в каждом плече по крайней мере по два тензорезистора с сопротивлением соответственно R" и R, которые соединены друг с другом последовательно и образуют соответствующие полуплечи моста. В смежных полуплечах тензорезисторы соединены резисторами . Измерительный мост работает следующим образом. Суммарные сопротивления в плечах моста соответственно равны:
где K - коэффициент, учитывающий соотношение сопротивлений тензорезисторов R" и R, K = R"/R. При воздействии температуры окружающей среды изменения сопротивлений резисторов R (T) в каждом плече измерительного моста можно представить выражениями (для упрощения принимаем:
где n - коэффициент пропорциональности; k=1.
Изменение величины начального разбаланса измерительного моста от воздействия температуры окружающей среды можно представить как:
где En - величина напряжения питания. Подставив выражения R1(T) - RIV(T) в формулу (1) получим выражение для определения величины начального разбаланса при воздействии температуры окружающей среды:
Анализ выражения (2) показывает, что предложенный измерительный мост по сравнению с прототипом обеспечивает температурную стабильность начального разбаланса более чем в 2 раза. Источники известности:
1. И. Немец. Практическое применение тензорезисторов. - М.: Энергия, 1970, с. 24-26. 2. Шушкевич В.А. Основы электротензометрии. - Минск, Высшая школа, 1975, с. 32-116. 3. Заявка N 94027651, опубликована 27.05.96 г. 4. Исследование возможности минимизации температурной нестабильности начального разбаланса мостовой схемы - Зеленцов Ю. А. , Старостин В.Н. //Радиотехника. - 1995. - N 10. с. 45-47.
Класс G01R17/10 измерительные мосты переменного или постоянного тока