166447. lajstromszámú szabadalom • Áramköri elrendezés nyúlásmérőbélyeges mérőérzékelő villamos jelének kompenzálására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1969. II. 26. Közzététel napja: 1974. VIII. 28. Megjelent: 1976. V. 31. (ME—1035) 166447 Nemzetközi osztályozás: G 01 1 1/22 ' v\ y Feltaláló: Papp Kálmán oki. villamosmérnök, Budapest Tulajdonos: Méréstechnikai Központi Kutató Laboratórium, Budapest Áramköri elrendezés nyúlásmérő bélyeges mérőérzékelő villamos jelének kompenzálására i Számos műszaki—fizikai mennyiség —súly, erő, nyomás, alakváltozás stb. — mérése egyszerű eszközökkel visszavezethető villamos mennyiség mérésére, alakváltozásra impedanciáját változtató rugalmas mérőelem, pl. nyúlásmérő bélyeg segítségével. Ilyen mérőérzékelők 5 az iparban széleskörű alkalmazást nyernek. A nyúlásmérő bélyeg alakváltozás okozta ellenállásváltozását váltakozóáramú hídkapcsolásban mérik. A híd kimenő jelét — feszültséget, vagy áramerősséget — általában kompenzációs áramkörben dolgozzák fel. 10 A kompenzációs áramkör elvi kialakítása független attól, hogy a kompenzálót kézzel kell-e kiegyenlíteni, vagy a kiegyenlítés automatikus, pl. szervomotor segítségével. Az ismert feszültségkiegyenlítő kapcsolás esetében a 15 nyúlásmérő bélyegekből álló, hídkapcsolású mérőérzékelő és az ugyancsak hídkapcsolású kompenzáló kimenőfeszültségei soros kapcsolásban erősítőhöz csatlakoznak. A két híd bemenő sarkaira a tápfeszültséget tá£transzformátor szolgáltatja, amelynek, két szekunder 20 tekercse van. A kompenzáló változtatható ellenállásának kézi, vagy önműködő szabályozásával beszabályozható, hogy a kompenzáló kimenő feszültsége a mérőérzékelő kimenő feszültségével ellentetten egyenlő legyen. A mérendő mennyiség mértékére a változtatható 25 ellenállás mozgó részének helyzete jellemző. Az ugyancsak ismert áramkompenzáló kapcsolás az előbbitől abban különbözik, hogy a két ellenálláshíd kimenő sarkai párhuzamos kapcsolásban csatlakoznak az erősítőhöz. A kompenzáló híd együttfutó változtatható 30 ellenállásainak és illesztőellenállásainak megfelelő értékeinél a két híd kimenő feszültsége zérus, rövidzárási árama ellentetten egyenlő, a két híd látszólagos rövidzárlatában van. Ismert végül a fenti mérési elvek továbbfejlesztése (148 755 lajstromszámú magyar szabadalom) oly módon, hogy a hídkapcsolású kompenzáló is nyúlásmérő bélyegekből áll, amelyek rugalmas álakváltóztató testre voltak felerősítve és ellenállásuk a rugalmas test alakváltozásával együtt változik. A mérendő mennyiség a test alakváltozásának mértéke jellemző. Az ismert kompenzáló áramkörök azokban nem szolgáltatnak eléggé pontos eredményeket. Ennek okai az áramkörökben fellépő járulékos paraméterek. Az ellenálláshidak és az azokat hordozó földelt fémfelületek között elosztott kapacitás lép fel. A mérőérzékelő és a kapcsoló közötti hosszú kábel erei, valamint az erek és a földelt árnyékolás között, az elosztott kapacitásokból és átvezetésekből admittancia jön létre. A táptranszformátor két szekunder tekercse, valamint a tekercsek és a földelt vasmag között szórt kapacitás, továbbá a szekunder tekercsek szórásából eredő induktivitás van. A járulékos paraméterek fellépése számos hátrányos következménnyel jár: — A szórt kapacitások következtében kompenzációs maradékfeszültség lép fel, amelyet csak külön erre a célra beépített kapacitív nullázó szervekkel lehet kiegyenlíteni. — Ha a kábel nem rögzített — pl. erőmérőcella a daruhorogban — a kapacitások a kábel helyzetétől 166447 1
