Zapojení mikroelektronického snímače mechanického namáhání

Číslo patentu: 217923

Dátum: 15.12.1984

Autor: Lysenko Vladimír

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Dosud používané snímače jsou konstrukčně složité, z čehož vyplývá nižší provozní spolehlivost, větší hmotnost a energetická náročnost. Zapojení mikroelektronického snímače podle vynálezu sestává z RC struktury (10), kapacitoru (8) a kompenzačního rezistoru (7). Způsob zapojení je znázorněn na schématu. Zapojení umožňuje bezkontaktní přenos naměřené veličiny, její zcela bezchybné zpracování v číslicovém tvaru včetně linearizace a eliminace objektivních chyb měření.

Text

Pozerať všetko

Vynález se týká zapojení mikroelektronického snímače mechanického namáhání s parametrícky řízenou odporově kapacitní strukturou RC s rozprostřenými parametry. stávající řešení snímače mechanických namáhání jako je tsh, tisk, krut atp. jsou obvodové a konstrukčně složitá, z čehož vyplývá nízká provozní spolehlivcst, velká hmotnost a nutný vysoký příkon.Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení mikroelektroníckého snímače mechanického namáhání s kmitavým rezonančním okruhem a parametricky řízenou odporově kepacitní strukturou,jehož podstata spočívá v tom, že k odporově kapacitní struktuře je paralelné připojen kapacitor a kompenzační rezistor, přičemž jeden pől odporově kapacitní struktury je zapojen k vstupu řízeného zdroje a druhý její pől je spojen se svorkou, přičemž vodivá vrstva odporově kapacitní struktury je spojene s výstupom řizeného zdroje.Příklad provedení bude vysvětlen za pomocí připojenýoh obrázků, z nichž obr. l představuje vlastní tenzometrický snímač upravený do podoby homogenní RC struktury s rozprostřenymi parametry, obr. 2 zapojení simulačního obvodu, obr. 3 ekvivalentní zapojení,obr. 4 celkové zapojení snímače s obr. 5 linearizované ekvivalentní zapojení.Na obr. 1 je znázorněn tenzometrícký snímač. Vlastní snímač je tvořen odporovou vrstvou A na níž působí mechanické namáhání representované silou F znázornéné šípkami, pod ní umístěnou dielektrickou vrstvou 2 a vodivou vrstvou É. K zapojení odpurově kapacitní struktury do obvodu slouží vstupní svorka 1, výstupní svorka g a svorca Q spojená s vcéĺvon vrstvou Ě.Je-li takto upravený tenzometrický snímač zapojen podle obr. 2, nebo 3 simuluje zapojení na svých vstupních svorkách 1 a g syntetický induktor LS ve spojení s nogaLivním reziatorem RS. Připojí-li se nyní ke vstupním svorkámłi a g kapacitor C 1, což je hodnota kapacitoru § v zapojení podle obr. 4 a teplotně kompenzační rezistor R 1, což je hodnota rezistoru 2, získá se kmitající rezonenční okruh podle obr. 5, jehož kmitoćet« je parametricky řízen mechanickým namáháním F.Charakteristická funkce snímače jekde K je napětové zesílení řízêného zdroje 7.Pro vyjádřeni funkční závislosti Hof(F) lze vyjít z Hookova Z 5F ~ mechanické namáhání reprezentované silou F S - průřez na něž sila F působíMezi relativní změnou odporu tenzometru a relativní deformací platí následující vztahyk součínitel deformační citlivosti (tzv. k-faktor)Pro vyjádření závislostí u 1 f(R°) lze vyjít z linearizovaněho ekvĺvalentního zapojení rezonančního okruhu (víz obr. 4), pro něž lze psátprotože ale ekvivalentní parametry R 5, L 5 jsou kmitočtově závislé, nutno zavést následující předpoxlady Rsüąľ)což lze provést volbou součínu mR°C°, z čehož pro malá e 2 Ls(F) - COROPro praxi je výhodnějäí, je-li znám relativní vztahderivací předchozího vztahu a dosazením nakonec dostanemeZ tohoto vztahu je zřejmě, že relativní změna výstupního kmitočtu takto zapojenáho snímače podle obr. 3 je rovna záporně vzaté relativní změně odporu struktury RC způsobené mechanickým namáháním.Zřejmou přednoatí tohoto řešení je ten fakt, že takto upraveným tenzometrickým snímačem není zanáäena žádná další funkční závislost mezi vstupní veličinou reprezentovanou AR/R a výstupní veličinou AnaUvedené řešení tedy umožňuje bezkontaktní přenos naměřené veličiny, její zcela bezchwbná zpracování v číslicovém Lvaru včetně linearizece a eliminace objektivních chyb měření.Zapojení mikroelektronického snímače mechanického namáhání s kmitavým rezonačnim okruhem a parametricky řízenou odporově kapacitni strukturou, vyznačené tím, že k odporově kapacítni struxtuře /1 Q/ je paralelné připojen kapacitor /8/ a kompenzačni rezistor /9/,přičemž jeden pól odporově kapacitni struktury /10/ je zapojen k vstupu řizeného zdroje/7/ a druhý její pól je spojen sa svorkou /2/, přičemž vodívé vrstva /6/ odporověkapacítní struktury /lo/ je spojene s výstupem řízeného zdroje /7/.

MPK / Značky

Značky: mechanického, snímače, zapojení, mikroelektronického, namáhání

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-217923-zapojeni-mikroelektronickeho-snimace-mechanickeho-namahani.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zapojení mikroelektronického snímače mechanického namáhání</a>

Podobne patenty