| Реферат |
Изобретения относятся к измерительной технике и предназначены для компенсации температурных погрешностей в формирователе ступеней приращений напряжений имитатора сигналов мостовых тензорезисторных датчиков при изменении температуры окружающей среды относительно 20°С в пределах рабочего диапазона температур быстродействующих измерительных систем.
Техническим результатом настоящих изобретений является уменьшение до заданной величины температурной погрешности формирователя ступеней приращений напряжений имитатора сигналов мостовых тензорезисторных датчиков.
Технический результат достигается тем, что в способе компенсации температурных погрешностей в формирователе ступеней приращений напряжений имитатора сигналов мостовых тензорезисторных датчиков, заключающийся в том, что в формирователе ступеней приращений напряжений, представляющего собой резисторный мост, состоящий из двух параллельно соединенных цепей последовательно соединенных резисторов, первый и последний из которых в каждой цепи являются базовыми резисторами, которые своими выводами соединены с вводами питания моста, а остальные резисторы цепи являются дополнительными, при этом первая цепь включает четное количество m-1 дополнительных резисторов с равными сопротивлениями, а вторая цепь включает четное количество n-1 дополнительных резисторов с равными сопротивлениями, сопротивление каждого дополнительного резистора второй цепи в m раз больше каждого сопротивления дополнительного резистора первой цепи, сопротивления базовых резисторов первой цепи отличаются от сопротивлений базовых резисторов второй цепи и выбраны из условия, что сумма сопротивлений одного базового и (m-1)/2 дополнительных резисторов первой цепи, умноженная на дополнительное сопротивление этой цепи и сумма сопротивлений базового резистора и (n-1)/2 дополнительных резисторов второй цепи, умноженная на дополнительное сопротивление этой цепи, образуют плечи моста формирователя, сопротивления которых равны сопротивлению плеч имитируемого мостового тензорезисторного датчика, m выводов одной цепи и n выводов второй цепи образуют измерительные диагонали, задают допустимое значение напряжения или тока питания, задают количество ступеней, которые должен сформировать формирователь, диапазон приращений напряжений формирователя, расчётный диапазон температур формирователя и величину температурной погрешности ступеней формирователя в процентах в виде разности сопротивлений на предельных температурах расчётного диапазона температур формирователя и при температуре 20°С, умноженной на 100 и деленной на диапазон приращений напряжений формирователя ступеней, рассчитывают величины сопротивлений дополнительных и базовых резисторов, рассчитывают приращения выходных напряжений формирователя и сортируют их от максимально отрицательных до нуля и от нуля до максимально положительных, величины расчётных сопротивлений заменяют на эквивалентные значения сопротивлений, которые выбирают из резисторов, имеющих сопротивления соответствующего номинального ряда, дополнительно измеряют величины сопротивлений, которые входят в эквивалентную схему при температуре 20°С и приращения сопротивлений со своими знаками относительно 20°С на граничных температурах расчётного диапазона формирователя, рассчитывают схему компенсации температурной погрешности, при этом сопротивления каждого плеча формирователя в эквивалентной схеме заменяют на реальные сопротивления, измеренные при температуре 20°С, таким образом, чтобы сопротивление плеча моста было близко к сопротивлению плеча моста имитируемого мостового тензорезисторного датчика, при этом выбирают сопротивления этих резисторов с учетом их приращений сопротивлений со своими знаками, в результате расчёта стремятся, чтобы сумма сопротивлений плеч моста первой цепи минимально отличалась от суммы сопротивлений плеч моста второй цепи при температуре 20°С и на граничных температурах расчётного диапазона температур формирователя, величины дополнительных сопротивлений в первой цепи, а также во второй цепи должны отличаться от их расчётных значений не более ±1 мОм, а разность сопротивлений плеч формирователя, соединенных в точке приложения питания, должны быть также минимальными, все эти действия приводят к тому, что разбаланс моста на нулевой ступени будет минимальным и приращения напряжений ступеней формирователя будут равномерными, а температурная погрешность будет тем меньше, чем меньше описанные соотношения между сопротивлениями плеч моста формирователя, при этом при минимальных величинах разбаланса моста на нулевой ступени для окончательной балансировки допускается применение медного провода, по результатам расчётов схемы относительно 20°С и при граничных температурах расчётного диапазона формирователя определяют температурную погрешность, если она превышает заданную величину, то расчёт производят заново, изменяя величины сопротивлений как при температуре 20°С, так и при граничных температурах расчётного диапазона формирователя, если температурная погрешность не превышает заданную величину, то производят монтаж схемы на макетной плате и проводят испытания формирователя в климатической камере при 20°С и в диапазоне рабочих температур измерительной системы, для которой разрабатывают формирователь ступеней, если испытания не подтверждают заданную температурную погрешность, то повторяют операции расчёта схемы температурной компенсации формирователя, если испытания подтверждают заданную температурную погрешность, то резисторы перемонтируют на основную плату, после чего проводят контрольную проверку температурной компенсации формирователя в климатической камере.
|
