DE1240445B

DE1240445B - Circuit arrangement for strain gauge transmitter

Info

Publication number: DE1240445B
Application number: DE1962S0080488
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Peter
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1962-07-19
Filing date: 1962-07-19
Publication date: 1967-05-11
Also published as: GB1038012A

Description

Schaltungsanordnung für Dehnungsmeßstreifengeber Es sind Dehnungsmeßstreifengeber bekannt, bei denen die Geberbrücke über Fernleitungen mit dem Wechselspannungskompensator und dem Speisegenerator verbunden ist. Derartige Schaltungsanordnungen haben den Nachteil, daß der temperaturabhängige Widerstand der Speiseleitungen der Geberbrücke das Meßergebnis verfälscht. In der deutschen Auslegeschrift 1 112 196 ist ein Kompensator beschrieben, bei dem der Meßwertgeber und der Kompensationswertgeber von der gleichen Energiequelle über einen Transformator gespeist werden, dessen eine Sekundärwicklung dem Meßwertgeber, die andere dem Kompensationswertgeber zugeordnet ist. Der Transformator ist am Ort des Kompensators angeordnet, so daß der Widerstand der Speiseleitung des Meßwertgebers das Meßergebnis verfälschen kann.Circuit arrangement for strain gauges. They are strain gauges known, in which the encoder bridge over long-distance lines with the AC voltage compensator and the feed generator is connected. Such circuit arrangements have the Disadvantage that the temperature-dependent resistance of the feed lines of the encoder bridge falsifies the measurement result. In the German Auslegeschrift 1 112 196 is a compensator described in which the transducer and the compensation value transmitter of the same Energy source are fed via a transformer, one of which is a secondary winding the transducer, the other is assigned to the compensation transducer. The transformer is arranged at the location of the compensator, so that the resistance of the feed line of the transducer can falsify the measurement result.

Aus der Patentanmeldung H 874 IXd/42d ist ein Kompensator bekannt, bei dem der Geberbrücke die Speisespannung aus einer Konstantstromquelle und ihre Meßspannung einem Fotozellenkompensator jeweils über Fernleitungen zugeführt werden. Der Leitungswiderstand beeinflußt auch bei dieser Anordnung das Meßergebnis. Schließlich ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1 045 838 bekannt, bei einer mit Gleichstrom gespeisten Anordnung mit Dehnungsmeßstreifengeber und Motorkompensator einen selbsttätigen Vergleich der Geberspeisespannung mit der Kompensatorspeisespannung mittels gegenseitiger Kompensation je einer am Geberort von der Geberspeisespannung und am Empfängerort von der Kompensatorspeisespannung abgeleiteten Hilfsspannung über eine im Zustand vollständiger Kompensation stromlose Vergleichsleitung durchzuführen. Dieser selbsttätige Vergleich der Speisespannung erfolgt in periodischen Zeitabständen. Die bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß der Vergleichsvorgang den Meßvorgang unterbricht. Ferner ist die bekannte Anordnung an das Vorhandensein eines Motors gebunden, der ein Potentiometer zur Herstellung des Vergleichs antreiben kann. Demgegenüber befaßt sich die Erfindung mit einer wechselstromgespeisten Meßeinrichtung.A compensator is known from patent application H 874 IXd / 42d, in which the encoder bridge takes the supply voltage from a constant current source and its Measurement voltage can be fed to a photocell compensator via long-distance lines. The line resistance also influences the measurement result with this arrangement. In the end it is known from the German Auslegeschrift 1 045 838, one with direct current powered arrangement with strain gauge and motor compensator an automatic Comparison of the encoder supply voltage with the compensator supply voltage by means of mutual Compensation one at the encoder location from the encoder supply voltage and one at the receiver location auxiliary voltage derived from the compensator supply voltage via an in state complete compensation without current comparison line. This automatic The supply voltage is compared at periodic intervals. The well-known Arrangement has the disadvantage that the comparison process interrupts the measurement process. Furthermore, the known arrangement is tied to the presence of a motor which can drive a potentiometer to make the comparison. In contrast, concerned the invention with an AC-fed measuring device.

F i g. 1 zeigt die bekannte Schaltung einer Meßeinrichtung mit einem Dehnungsmeßstreifengeber D in Brückenschaltung und einem Wechselspannungskompensator K, von der die Erfindung ausgeht. Der Wechselspannungsgenerator ist mit G bezeichnet und speist über die Doppelleitting L1 den Dehnungsmeßstreifengeber D. Die Speisespannung für den Kompensator K wird über den Übertrager Ü3 abgenommen, der über kurze Leitungsverbindung am Ausgangsübertrager UG des Generators G angeschlossen ist. Der Dehnungsmeßstreifengeber D ist über Anpassungsübertrager Üt und 82 mit den Fernleitungen L1 und L2 verbunden. L2 ist dabei die am Wechselspannungskompensator K und Nullindikator N angeschlossene Meßleitung. Diese bekannte Schaltung hat den Nachteil, daß der in der Zeichnung mit RL bezeichnete temperaturabhängige Widerstand der Leitung L1 das Meßergebnis verfälscht. Es tritt nämlich zwischen dem Leitungswiderstand RL und dem Brückenwiderstand RB eine Spannungsteilung auf. F i g. 1 shows the known circuit of a measuring device with a Strain gauge transducer D in a bridge circuit and an AC voltage compensator K, from which the invention is based. The alternating voltage generator is denoted by G. and feeds the strain gauge transmitter D via the double wire L1. The supply voltage for the compensator K is picked up via the transformer Ü3, which is via a short line connection connected to the output transformer UG of the generator G. is. The strain gauge transmitter D is connected to the trunk lines L1 and L2 via matching transformers Üt and 82. L2 is the one connected to the AC voltage compensator K and zero indicator N. Measurement line. This known circuit has the disadvantage that the one in the drawing the temperature-dependent resistance of the line L1, denoted by RL, the measurement result falsified. It occurs between the line resistance RL and the bridge resistance RB a voltage division.

Eine Kompensation der Temperatureinflüsse ist praktisch nicht möglich, da die einzelnen Teile einer derartigen Meßanlage meist verschiedenen Temperatureinflüssen unterworfen sind.A compensation of the temperature influences is practically not possible, because the individual parts of such a measuring system usually have different temperature influences are subject.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Durch die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung wird zusätzlich der Vorteil erreicht, daß Übersetzungsfehler des Übertragers tS, ebenfalls nicht in die Messung eingehen. The invention is based on the object of eliminating these disadvantages. The circuit arrangement according to the invention also has the advantage that that translation errors of the transformer tS are also not included in the measurement.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Speisespannung für den Wechselspannungskompensator mit hochohmigem Eingang über ein besonderes Leitungspaar unmittelbar an dem Dehnungsstreifengeber abgenommen ist. The circuit arrangement according to the invention is characterized from that the supply voltage for the AC voltage compensator with high resistance Input via a special pair of lines directly to the stretch mark transducer is removed.

Mit einer solchen Schaltungsanordnung wird erreicht, daß der temperaturabhängige Widerstand der zum Meßwertgeber führenden Leitung in gleicher Weise die Speisespannung des Gebers wie auch die Speisespannung des Kompensators beeinflußt und so unwirksam wird. Der ebenfalls temperaturabhängige Widerstand der vom Meßwertgeber zum Kompensator führenden Speiseleitung fällt nicht ins Gewicht, weil der Speiseeingang im Gegensatz zum Speiseeingang des Gebers hochohmig ist. With such a circuit arrangement it is achieved that the temperature-dependent Resistance of the line leading to the transducer determines the supply voltage in the same way of the encoder as well as the supply voltage of the compensator and thus ineffective will. The temperature-dependent resistance from the transducer to the compensator leading feed line does not matter because the feed input is in contrast to the feed input of the encoder is high resistance.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand von F i g. 2 erläutert. Mit G ist der Wechselspannungsgenerator bezeichnet, der über einen Übertrager Üc die Femleitung L1 speist, an welche der Dehnungsmeßstreifengeber D unter Zwischenschaltung des Anpassungsübertragers Vi angeschlossen ist. Der Wechselspannungskompensator K erhält seine Speisespannung unmittelbar vom Dehnungsmeßstreifengeber D aus über die Fernleitung L3 und den Übertrager Üs. Die Meßspannung wird über den Übertrager Üt, wie bei der Anordnung nach F i g. 1, über eine Doppelleitung L2 dem Wechselspannungskompensator K und dem Nullindikator N zugeführt. An embodiment of the invention is shown below with reference to FIG F i g. 2 explained. With G is the Alternating voltage generator, which feeds the long-distance line L1 via a transformer Üc, to which the strain gauge transducer is connected D is connected with the interposition of the matching transformer Vi. The AC voltage compensator K receives its supply voltage directly from the strain gauge transmitter D. the pipeline L3 and the transformer Üs. The measuring voltage is transmitted via the transformer Üt, as with the arrangement according to FIG. 1, to the AC voltage compensator via a double line L2 K and the zero indicator N supplied.

Im Vergleich zu der bekannten Anordnung nach F i g. 1 erfordert die Anordnung nach der Erfindung gemäß F i g. 2 zwar ein weiteres Leitungspaar L3, andererseits kann, da der Eingang des Wechselspannungskompensators hochohmig ist, für die Leitung LX und L3 ein kleiner Kupferquerschnitt angewendet werden, so daß die sechs Adern (Leitung Ll, L,, L3) bei der Anordnung nach der Erfindung weniger Kupferquerschnitt bei gleicher Leitungslänge erfordern, als bei der bekannten Schaltung. Der Einfluß des in das Meßergebnis eingehenden veränderlichen Leitungswiderstandes RL3 der Leitung L8 kann bei der erfindungsgemäßen Schaltung gering gehalten werden, da der Eingang des Kompensators K hochohmig ist. In comparison to the known arrangement according to FIG. 1 requires the Arrangement according to the invention according to FIG. 2 a further pair of lines L3, on the other hand can, since the input of the AC voltage compensator is high impedance, for the line LX and L3 a small copper cross-section can be applied, so that the six wires (Line Ll, L ,, L3) less copper cross-section in the arrangement according to the invention with the same line length as with the known circuit. The influence of variable line resistance RL3 of the line which is included in the measurement result L8 can be kept low in the circuit according to the invention, since the input of the compensator K is high resistance.

Claims

Claim: Circuit arrangement for strain gauges, in which the encoder bridge is over long-distance lines with an AC voltage compensator and the supply generator is connected, d a -characterized in that the supply voltage for the AC voltage compensator (K) with a high-resistance input via a special Line pair (L3) is removed directly from the strain gauge transmitter (D).

Publications considered: German Auslegeschriften No. 1,045,858, 1,112,196; "Siemens-Zeitschrift", issue 10/1960, pp. 619 to 623.