RU20578U1 - DEVICE FOR VERIFICATION OF POWER SENSORS WITH TENSOMETRIC BRIDGE DIAGRAMS - Google Patents
DEVICE FOR VERIFICATION OF POWER SENSORS WITH TENSOMETRIC BRIDGE DIAGRAMS Download PDFInfo
- Publication number
- RU20578U1 RU20578U1 RU2001121013/20U RU2001121013U RU20578U1 RU 20578 U1 RU20578 U1 RU 20578U1 RU 2001121013/20 U RU2001121013/20 U RU 2001121013/20U RU 2001121013 U RU2001121013 U RU 2001121013U RU 20578 U1 RU20578 U1 RU 20578U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- diagonal
- adc
- output
- bridge
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Устройство для поверки силоизмерительных датчиков с тензометрическими мостовыми схемами, содержащее систему нагружения поверяемого датчика, блок подачи напряжения на входную диагональ моста, блок регистрации выходного напряжения с выходной диагонали в виде АЦП и блок обработки данных в виде ЭВМ, отличающееся тем, что АЦП выполнен двухканальным, с синхронным измерением величин на обоих входах, между блоком подачи напряжения и входной диагональю моста установлен делитель напряжения, вход которого соединен с блоком подачи напряжения, один выход соединен с одним каналом АЦП, второй - с входной диагональю моста, а выходная диагональ соединена со вторым входом АЦП, оба выхода которого соединены с ЭВМ. A device for calibrating load sensors with strain gauge bridge circuits, comprising a load system for the sensor being calibrated, a voltage supply unit for the input diagonal of the bridge, an output voltage registration unit with an output diagonal in the form of an ADC and a data processing unit in the form of a computer, characterized in that the ADC is made of two-channel, with synchronous measurement of values at both inputs, between the voltage supply unit and the input diagonal of the bridge, a voltage divider is installed, the input of which is connected to the voltage supply unit, one the output is connected to one ADC channel, the second to the input diagonal of the bridge, and the output diagonal is connected to the second input of the ADC, both outputs of which are connected to a computer.
Description
Устройство для поверки силоизмерительных датчиков с тензометрическими мостовыми схемамиDevice for checking load cells with strain gauge bridge circuits
Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для поверки, калибровки и контроля состояния силоизмерительных датчиков, используемых в различных отраслях народного хозяйства.The utility model relates to testing equipment and can be used to verify, calibrate and monitor the status of load cells used in various sectors of the economy.
Известно устройство для калибровки или поверки бункерных весов, содержащее подъемник с захватом для образцового груза, закрепленный на корпусе весов (см. описание изобретения к заявке № 94038840, G 01 О 23/01, 1995 /1/). Недостатком известного устройства является ограниченность его использования, поскольку оно закрепляется на корпусе бункерных весов, а также сложность осуществления процедуры поверки и ее невысокая точность, обусловленная наличием одного образцового груза.A device for calibrating or calibrating hopper scales, comprising a hoist with a gripper for an exemplary load, is mounted on the scale body (see the description of the invention to application No. 94038840, G 01 O 23/01, 1995/1 /). A disadvantage of the known device is its limited use, since it is fixed on the housing of the hopper scales, as well as the complexity of the verification procedure and its low accuracy, due to the presence of one exemplary load.
Известно устройство для поверки силоизмерительных датчиков, содержащее систему нагружения поверяемого датчика и блок регистрации и обработки данных в виде ЭВМ (см.описание к патенту США № 5092154, НКИ 83/1В, 1992 III}. Недостатком известного устройства является невысокая точность калибровки датчиков, обусловленная использованием механического моделирования реальной нагрузки.A device for calibrating load sensors, comprising a loading system of the calibrated sensor and a data recording and processing unit in the form of a computer (see the description of US patent No. 5092154, NKI 83 / 1B, 1992 III}. The disadvantage of this device is the low accuracy of the calibration of the sensors, due to using mechanical modeling of real load.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности и достигаемому результату является устройство для поверки силоизмерительных датчиков, используемых в установках по определению неоднородностей автомобильных шин (см.описание к заявке ЕПВ № 541354, G 01 L 25/00, 1993 /3/). Устройство содержит систему нагружения повеMraCGOlG 23|01 GOIL 25|00The closest to the claimed in its technical essence and the achieved result is a device for checking the force sensors used in installations for determining the heterogeneity of car tires (see the description of the application EPO No. 541354, G 01 L 25/00, 1993/3 /). The device contains a load control system MraCGOlG 23 | 01 GOIL 25 | 00
ряемого датчика, блок подачи напряжения на входную диагональ его тензометрического моста, блок регистрации напряжения с выходной диагонали моста, выполненного в виде аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и блок обработки данных, выполненный в виде ЭВМ.sensor, the voltage supply unit to the input diagonal of its tensometric bridge, the voltage registration unit from the output diagonal of the bridge, made in the form of an analog-to-digital converter (ADC), and the data processing unit, made in the form of a computer.
Недостатком известного устройства является невысокая точность калибровки поверяемых датчиков. Это обусловлено нестабильностью выходного напряжения блока подачи напряжения на входную диагональ моста. Конечно, для проведения поверки можно подобрать источник напряжения с высокостабильными выходными параметрами, но это экономически нецелесообразно, т.к. такие приборы очень дороги.A disadvantage of the known device is the low accuracy of calibration of calibrated sensors. This is due to the instability of the output voltage of the voltage supply unit to the input diagonal of the bridge. Of course, for verification, you can choose a voltage source with highly stable output parameters, but this is not economically feasible, because such appliances are very expensive.
Заявляемое в качестве полезной модели устройство для поверки силоизмерительных датчиков направлено на повышение точности их калибровки с использованием дешевых источников напряжения.Declared as a useful model, a device for calibrating force sensors is aimed at improving the accuracy of their calibration using cheap voltage sources.
Указанный результат достигается тем, что устройство для поверки силоизмерительных датчиков с тензометрическими мостовыми схемами, содержит систему нагружения поверяемого датчика, блок подачи напряжения на входную диагональ моста, блок регистрации выходного напряжения с выходной диагонали в виде АЦП и блок обработки данных в виде ЭВМ, при этом АЦП выполнен двухканальным, с синхронным измерением величин на обеих входах, между блоком подачи напряжения и входной диагональю моста установлен делитель напряжения, вход которого соединен с блоком подачи напряжения, один выход соединен с одним каналом АЦП, второй - с входной диагональю моста, а выходная диагональ соединена со вторым входом АЦП, оба выхода которого соединены с ЭВМ..The specified result is achieved by the fact that the device for calibrating force sensors with strain gauge bridge circuits contains a system for loading the calibrated sensor, a voltage supply unit for the input diagonal of the bridge, a unit for recording output voltage from the output diagonal in the form of an ADC and a data processing unit in the form of a computer, while The ADC is made two-channel, with synchronous measurement of values at both inputs, between the voltage supply unit and the input diagonal of the bridge, a voltage divider is installed, the input of which is connected to the voltage supply, one output is connected to one ADC channel, the second to the input diagonal of the bridge, and the output diagonal is connected to the second ADC input, both outputs of which are connected to a computer ..
Отличительными признаками заявляемого устройства являются:Distinctive features of the claimed device are:
- выполнение АЦП двухканальным, с синхронным измерением величин на обеих входах;- two-channel ADC performance, with synchronous measurement of values at both inputs;
-установка между блоком подачи напряжения и входной диагональю моста делителя напряжения, вход которого соединен с блоком подачи напряжения, один выход соединен с одним каналом АЦП, второй с входной диагональю моста, а выходная диагональ соединена со вторым входом АЦП;-installation between the voltage supply unit and the input diagonal of the bridge of the voltage divider, the input of which is connected to the voltage supply unit, one output is connected to one ADC channel, the second to the input diagonal of the bridge, and the output diagonal is connected to the second input of the ADC;
-соединение обеих выходов АЦП с ЭВМ.-connection of both outputs of the ADC with a computer.
За счет приведенных выше отличительных признаков достигается повышение точности калибровки. Действительно, поскольку напряжение от блока подачи напряжения подается на делитель, а с него на входную диагональ моста и одновременно на вход АЦП, то их соотношение, несмотря на дрейф величины напряжения с выхода блока подачи напряжения будет постоянным и, соответственно, отклик тензометрического моста на подаваемое напряжение в виде сигнала с выходной диагонали в каждый момент (при условии нагрузки к датчику) будет пропорционален входному напряжению. А поскольку АЦП синхронно определяет величину напряжения, попадаюш;его на его вход с делителя и выходной диагонали моста, то никакие колебания напряжения не повлияют на величину отношения этих двух сигналов между собой, а значит обеспечит высочайшую точность калибровки датчиков, поскольку это определяется коэффициентом деления или коэффициентом передачи делителя, точность которого определяется не точностью самих сопротивлений резисторов делителя, а точностью поддержания их отношения, которое при нормальных условиях эксплуатации практически неизменно. Кроме того, делитель выполняет функцию согласуюш,его устройства, обеспечивая подачу на АЦП сигнала в пределах номинальных значений для входов последнего.Due to the above distinguishing features, improved calibration accuracy is achieved. Indeed, since the voltage from the voltage supply unit is supplied to the divider, and from it to the input diagonal of the bridge and simultaneously to the ADC input, their ratio, despite the voltage drift from the output of the voltage supply unit, will be constant and, accordingly, the response of the strain gauge bridge to the supplied the voltage in the form of a signal from the output diagonal at each moment (subject to the load on the sensor) will be proportional to the input voltage. And since the ADC synchronously determines the magnitude of the voltage you get; its input to it from the divider and the output diagonal of the bridge, then no voltage fluctuations will affect the magnitude of the ratio of these two signals to each other, which means it will provide the highest accuracy in calibrating the sensors, since this is determined by the division ratio or the transfer coefficient of the divider, the accuracy of which is determined not by the accuracy of the resistances of the divider resistors themselves, but by the accuracy of maintaining their ratio, which under normal operating conditions almost invariably. In addition, the divider performs the function of a consonant of its device, providing a signal to the ADC within the nominal values for the inputs of the latter.
Сущность заявляемого устройства поясняется примером его реализации и чертежом, на котором представлена его принципиальная блок-схема.The essence of the claimed device is illustrated by an example of its implementation and the drawing, which presents its schematic block diagram.
Устройство содержит систему нагружения поверяемого датчика, которая может быть выбрана из числа известных и на чертеже не показана, как не влияющая на достижение заявляемого результата, но являющаяся необходимой для функционирования в целом. В состав устройства входит блок 1 подачи напряжения, который выбирают из числа известных, выход которого соединен с входом делителя напряжения 2. Один выход делителя напряжения соединен с входной диагональю тензометрического моста 3 силоизмерительного датчика (сам датчик не показан и его конструктивное выполнение может быть любым), а второй с первым входом двухканального АЦП 4. Второй вход АЦП соединен с выходной диагональю тензометрического моста, его оба выхода - с входом ЭВМ 5. АЦП может быть выполнен в виде самостоятельного блока из числа известных или может быть выполнен в виде отдельной платы, входящей в состав ЭВМ, которая также может быть выбрана из числа известных.The device contains a loading system of the verified sensor, which can be selected from among the known ones and is not shown in the drawing as not affecting the achievement of the claimed result, but being necessary for functioning as a whole. The device includes a voltage supply unit 1, which is selected from the known one, the output of which is connected to the input of the voltage divider 2. One output of the voltage divider is connected to the input diagonal of the strain gauge bridge 3 of the load cell (the sensor itself is not shown and its construction can be any) , and the second with the first input of the two-channel ADC 4. The second input of the ADC is connected to the output diagonal of the strain gauge bridge, its two outputs are connected to the input of the computer 5. The ADC can be made as an independent unit of and known or can be made in the form of a separate board, which is part of the computer, which can also be selected from among the known.
Устройство работает следующим образом. Сначала на входную диагональ тензометрического моста 3 ненагруженного поверяемого датчика от блока подачи напряжения 1 через делитель 3 подается напряжение, например, 15 В (или любое другое в зависимости от типа тензорезисторов в поверяемых датчиках) и измеряется через АЦП 4 выходное напряжение с выходной диагонали тензометрического моста, величина которого регистрируется в памяти ЭВМ 5, снабженной соответствующим программным обеспечением.The device operates as follows. First, a voltage of, for example, 15 V (for example, any other depending on the type of strain gages in the sensors being calibrated) is applied to the input diagonal of the strain gauge bridge 3 of the unloaded verified sensor from the voltage supply unit 1, for example, and the output voltage from the output diagonal of the strain gauge bridge is measured via ADC 4 , the value of which is recorded in the memory of the computer 5, equipped with appropriate software.
Затем датчик закрепляют на базисной плите системы нагружения, известной из описания к свидетельству на полезную модель РФ № 15934 таким образом, чтобы силовое воздействие упруго деформировало участки датчика, на которых размещены тензорезисторы выходной диагонали. После этого к датчику прикладывают фиксированную нагрузку, а напряжение от блока 1 подают через делитель 2 на входную диагональThen the sensor is mounted on the base plate of the loading system, known from the description of the certificate for the utility model of the Russian Federation No. 15934 so that the force action elastically deforms the sensor sections on which the output diagonal strain gages are placed. After that, a fixed load is applied to the sensor, and the voltage from block 1 is fed through a divider 2 to the input diagonal
тензометрического моста и на первый вход АЦП 4, на второй вход которого поступает сигнал с выходной диагонали тензометрического моста и оба сигнала, поступившие по обоим каналам на АЦП, одновременно измеряются, а результаты передаются в память ЭВМ для последующей обработки.the strain gauge bridge and the first input of the ADC 4, the second input of which receives a signal from the output diagonal of the strain gauge bridge and both signals received through both channels on the ADC are simultaneously measured, and the results are transferred to the computer memory for subsequent processing.
Затем к датчику прикладывают следующую фиксированную нагрузку и цикл измерений повторяют. Проведя последовательно ряд измерений со ступенчато увеличивающейся нагрузкой, проводят измерения со ступенчато уменьшающейся нагрузкой.Then the next fixed load is applied to the sensor and the measurement cycle is repeated. Having sequentially a series of measurements with a stepwise increasing load, carry out measurements with a stepwise decreasing load.
В зависимости от используемых программ на основании проведенных измерений можно построить для каждого датчика график погрешности квазистатической градуировочной характеристики, включающий кривые нагружения и разгрузки и позволяющий определить такие составляющие основной погрещности, как погрешность нуля, погрешность линейности, погрешность от гистерезиса, погрешность воспроизводимости и другие с очень высокой точностью, обусловленной использованием делителя напряжения и двухканального АЦП с синхронным измерением входных сигналов.Depending on the programs used, on the basis of the measurements made, it is possible to construct for each sensor a graph of the error of the quasistatic calibration characteristic, including the loading and unloading curves and allowing to determine such components of the main error as the zero error, the linearity error, the hysteresis error, the reproducibility error, and others with very high accuracy due to the use of a voltage divider and two-channel ADC with synchronous measurement of the input signal ov.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001121013/20U RU20578U1 (en) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | DEVICE FOR VERIFICATION OF POWER SENSORS WITH TENSOMETRIC BRIDGE DIAGRAMS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001121013/20U RU20578U1 (en) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | DEVICE FOR VERIFICATION OF POWER SENSORS WITH TENSOMETRIC BRIDGE DIAGRAMS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU20578U1 true RU20578U1 (en) | 2001-11-10 |
Family
ID=48282479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001121013/20U RU20578U1 (en) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | DEVICE FOR VERIFICATION OF POWER SENSORS WITH TENSOMETRIC BRIDGE DIAGRAMS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU20578U1 (en) |
-
2001
- 2001-07-25 RU RU2001121013/20U patent/RU20578U1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7478001B2 (en) | Systems and methods for temperature-compensated measuring of a load | |
KR101688348B1 (en) | System and method for three dimensional calibration of force plates | |
CN104220859B (en) | For testing the system of palm grip power | |
ES2010991T5 (en) | PROCEDURE FOR CONTROLLING DEVICES FOR THE MEASUREMENT OF FORCE OR MOMENT, AND THE CORRESPONDING DEVICE. | |
EP0055633A2 (en) | An electronic balance | |
JPS63151824A (en) | Method of linearizing electronic balance | |
RU2417349C1 (en) | Procedure for measurement of relative deformations of structures with multi-pointed tensometric measuring system | |
RU20578U1 (en) | DEVICE FOR VERIFICATION OF POWER SENSORS WITH TENSOMETRIC BRIDGE DIAGRAMS | |
CN106679777A (en) | Electronic scale temperature compensation device and compensation method thereof | |
US5485100A (en) | Automatically balanced and tested bridge measurement circuit, and method | |
CN207798717U (en) | A kind of electrometric sensor for testing linear expansion coefficient | |
Fritz et al. | Mass and Weight Measurement | |
SU1633269A1 (en) | Method for calibrating fource measurement channels of stationary strain-measuring system | |
RU2422784C1 (en) | Method of measuring physical quantity | |
SU890287A1 (en) | Measuring device statistical error determination method | |
Hiti | Alternative calibration procedure for strain gauge amplifiers | |
RU2196296C2 (en) | Procedure measuring relative deformation of structures while resistance strain gauges are connected to tensometer system | |
SU714195A1 (en) | Stand for graduating multicomponent dynamometers | |
RU2031356C1 (en) | Strain-measuring converter | |
SU1688180A1 (en) | Method of testing the electromechanical integrator-differentiator | |
SU1422198A1 (en) | Apparatus for automatic checking of pointer-type electric meters | |
Fritz | Denver Instrument Company Emil Hazarian 1.1 Weighing Instruments 1-1 Denver Instrument Company 1.2 Weighing Techniques.. 1-5 | |
CN116593043A (en) | Frequency response device and measurement method for force sensor data acquisition system | |
SU1076764A2 (en) | Device for measuring mass | |
Gross et al. | An accurate wire resistance method for the measurement of pulsating pressures |