приборов, до сих пор построение электронной схемы
преобразований их сигналов остаётся достаточно сложной задачей для
конструктора. Тензорезисторы при деформации изменяют своё сопротивление, но это
изменение очень мало по сравнению с сопротивлением самого тензорезистора и на
диапазоне полной шкалы составляет всего 0,2%. Поэтому в весах и других
приложениях, требующих мало-мальски точных показаний, используется мостовая
схема подключения двух тензорезисторов. Плечи моста компенсируют свои
собственные сопротивления, а разность напряжения усиливается и передаётся на
АЦП. Разностное напряжение при этом очень маленькое, всего около 2мВ/В на всей
шкале. Для достижения приличных результатов требуется отдельный прецизионный
источник питания для мостовой схемы, очень качественный усилитель, очень точные
резисторы и конденсаторы и высокоразрядный АЦП. Также важно, что нужна и очень
грамотно сконструированная плата, такая как L 154 у которой легко
накладываются всевозможные наводки, например от стоящих рядом логических схем.
Практически от помех избавиться не удаётся, и их компенсируют путём
многократного измерения, отбраковки заведомо ложных показаний и усреднения
результата с помощью микропроцессора.
Для
повышения точности и компенсации погрешностей от температуры и источника
питания используются два тензорезистора включённых в мостовую схему. Затем
сигнал подается (если это необходимо на усилитель) и АЦП. В результате
получается цифровой код отображающий только величину деформации датчика с
компенсированными температурными погрешностями. Для повышения точности используются
дополнительные алгоритмы обработки сигналов с мостов, компенсирующие
погрешности, вызванные температурными отклонениями.
Устройство специальное для измерения механических усилий
Преобразование
усилия на валках прокатных станов.
Преобразователи
силы устройства - тензорезисторные датчики типа RM.
Применяется в
системах измерения и автоматического регулирования прокатных станов
металлургических заводов.
Выход на ЭВМ.
Технические
характеристики:
два канала
преобразования усилия в выходной сигнал;
предельное
допускаемое отклонение от номинального сопротивления,% ±10…±20;
интерфейс
RS232/485;
индикация и
выдача выходного сигнала по каждому датчику, либо сумму и разность усилий
на датчики;
предел
допускаемой основной погрешности преобразования усилия по каждому каналу:
±0,5 % номинального выходного сигнала;
диапазон
преобразования: от 10 до 100 % номинальной нагрузки датчика;
предел
допускаемой основной погрешности гальванического разделения: не более
±0,1% номинального выходного сигнала;
вариация
выходного сигнала: не более ±0,25 % номинального выходного сигнала;
напряжение
питания: -220 В, 50 Гц;
потребляемая
мощность, ВА: не более 20;
степень защиты
оболочек: преобразователя силы - IP 67, контроллера - IP 65;
условия
эксплуатации:
преобразователя
R от +0 °С до +70 °С;
контроллера
от-10 °С до+45 °С;
длина кабеля от
весов до контроллера, м - не более 200.
-выбор первичного преобразователя
Выбираем схему с двумя контролируемыми резисторами
Параметры резисторов R1,
R3, R4,
выбирают равными параметрам тензорезистора, т.к в этом случае обеспечивается
наибольшая чувствительность цепи и их равноценное влияние по мощности и
погрешности.
R1=R2=R3=R4=R=100
Ом
Условие равновесия мостовой
цепи определяется по следующим
