Диафрагма

Евык о

Рис. 10.10. Датчик с использованием линейного дифференциального трансформатора.

его часть, а на другую - меньшая. При этом реактивности обмоток перестанут быть равными и равновесие моста нарушится.

Индуктивный датчик другого типа представляет собой линейный дифференциальный трансформатор (рис. 10.10). Здесь снова сердечник равномерно распределен между обмотками La и Lib в том случае, когда отсутствует стимулирующее воздействие. Обмотки соединены последовательно и встречно: Тогда возбуждающий сигнал, поступающий через обмотку Li, гасится, если сердечник находится в состоянии покоя. При изменении положения сердечника балансировка схемы нарушается, возникает выходное напряжение, фаза которого соответствует направлению смещения сердечника, а амплитуда определяет величину смещения.

Литература

1. Simmons J., Soderquist D., Temperature Measurement Method Based On Matched Transistor Pair Requires No Reference, Precision Monolithics, Inc. Applications Note AN-12.

2. Oliver Frank J., Practical Instrumentation Transducers, Hayden Book Co., New York, 1971.

3. Carr Joseph J, Op-Amp Circuit Design & Application, Book No. 787, 197a

4. Carr Joseph J., Servicing Medical & Bioelectronic Equipment Book No-. 930, 1977.

Глава 11

СХЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ

И УСИЛЕНИЯ СИГНАЛОВ МОСТОВОГО ДАТЧИКА

Для работы всех тензометрических датчиков, построенных по схеме моста Уитстона, а также ряда других систем требуются специальные схемы возбуждения и усиления сигналов постоянного и переменного тока.

Во многих случаях схемы, работающие с сигналами постоянного тока, и схемы, работающие с сигналами переменного тока, полностью взаимозаменяемы, но иногда следует подумать о том, какую же из них все-таки выбрать. Схемы переменного тока более универсальны, они позволяют работать с резистивными, емкостными и индуктивными датчиками. Схемы постоянного тока используются только в системах с резистивными датчиками. Их главное достоинство по сравнению со схемами переменного тока заключается в низкой стоимости.

В качестве усилителя сигналов мостового датчика, работающего на постоянном токе, можно использовать почти любой усилитель, поэтому можете просто обратиться к гл. 7 и выбрать какую-либо схему из числа дифференциальных усилителей постоянного тока.

Методы возбуждения сигналом постоянного тока

Рис. 11.1 иллюстрирует методы создания потенциала возбуждения в резистивном тензометрическом датчике. В простейшем методе, который иллюстрируется рис. 11.1, а, для питания моста используется обычная батарея. Может быть, в наш век сложнейшей электроники смешно говорить о батареях, но тем не менее использование появившихся в последнее время сухих элементов с высокими значениями емкости может дать большие преимущества. Я говорю о батарейках для карманных фонарей, которые стоят недорого и продаются в магазинах и отделах электротоваров. Этот метод может подвести только в тех случаях, где проводятся точные измерения, а калибровка затруднена. Напряжение возбуждения в такой схеме, как правило, будет неточным и, кроме того, будет убывать за время службы батареи. Если же высокая точность не нужна или если при каждом использовании системы нетрудно произвести калибровку, то батарея может сослужить добрую службу.

Напряжение возбуждения SB пост mo/ta

Рис. 11.1. Возбуждение датчика от батареи (а); использование зенеровского диода Д: для возбуждения датчика (б); схема возбуждения с использованием трехвыводного стабилизатора на ИС (а).

На более высокой ступени сложности стоит схема, изображенная на рис. 11.1,6. Здесь для стабилизации напряжения возбуждения, получаемого от источника питания постоянного тока, используется стабилизатор на зенеровском диоде. Этим методом с успехом пользуются в тех случаях, когда к точности предъявляются умеренные требования и когда выбран хороший диод.