включає в себе схеми, що дозволяють контролювати і підтримувати постійною температуру тензомодуля. Це досягається розігрівом підкладки, на якій розташовані TP, за допомогою електронного пристрою. Підтримувану температуру підкладки при цьому вибирають кілька вище максимальної робочої температури. Очевидно, що для роботи всіх перерахованих схем потрібна інформація про температуру, при якій знаходяться ТП. Таку інформацію забезпечує термочутливий елемент розташований поблизу, а краще безпосередньо в напівпровідниковому кристалі. Найбільш перспективна в цьому сенсі технологія, що дозволяє виготовляти термоелементи в одному технологічному циклі з ТР. В якості термочутливого елемента можна використовувати дифузійні або іонно-леговані резистори, прямосмещенного pn-переходи, біполярні транзистори та ін.
Прикладом першої групи може служити схема, зображена на малюнку 2.8. За рахунок падіння напруги на резисторах R3 і R4, викликаного протіканням термозалежні струмів I1 (t) і I2 (T), забезпечуються необхідні для компенсації потенціали в точках 1 і 2. Вибором значень цих струмів і номіналів резисторів здійснюється початкова балансування схеми. Генератори струму I1 (T) і I2 (T) являють собою пару біполярних транзисторів, колектори яких з'єднані з точками 1 і 2 відповідно.
Малюнок 2.8 - Активна схема компенсації температурного дрейфу нуля мостового перетворювача
Термочутливі елементи схеми розміщені в корпусі датчика поблизу ТР. Резистори R1 - R4, а також резистори ланцюга завдання режиму транзисторів виготовлені за толстопленочной технології на окремій платі. Підгонка їх номіналів до необхідного значення, яке забезпечувало б активну компенсацію дрейфу нуля мостового перетворювача, здійснюється за допомогою лазерної або абразивної підстроювання.
За допомогою схеми термокомпенсации другої групи здійснюється віднімання двох сигналів: моста і термоперетворювача таким чином, що результуючий сигнал залежить тільки від механічного параметра. На малюнку 2.9 сигнал з термоперетворювача (Т, 0С), посилений операційним підсилювачем ОУ - 1, надходить на неінвертуючий вхід підсилювача-вичітателя ОУ - 3. На інвертується вхід підсилювача ОУ - 3 подається сигнал тензомоста після підсилювача ОУ - 2. Вибираючи значення коефіцієнтів посилення ОУ - 1 і ОУ - 2, можна домогтися однакових значень температурних сигналів на входах ОП - 3, що дозволяє отримати на виході ОУ - 3 сигнал, що не залежний від температури.
Малюнок 2.9 - Структурна схема компенсації дрейфу нуля з термоперетворювача
Застосування схем третьої групи передбачає виготовлення термочутливого і нагрівального елементів на одній підкладці з тензорезистором в безпосередній близькості від них. Схеми стабілізації температури тензомодуля працюють таким чином. Сигнал термоперетворювача надходить на схему регулятора, яка контролює потужність, подводимую до нагрівального елементу. Нагрівальний елемент розігріває підкладку за рахунок протікає в ньому електричного струму. Температура підкладки вимірюється термоперетворювачем. Функції нагрівального і термопреобразовательного приладів може виконувати один і той же елемент схеми. На малюнку 2.10 представлена ??схема стабілізації температури підкладки, де резистор RT є одночасно термоелементом і нагрівачем.
Малюнок 2.10 - Структурна схема термостабілізації температури підкладки
2.4 Методи термокомпенсации чутливості
Зменшення температурного зміни чутливості схеми можна здійснювати включенням компенсаційної ланцюга (компенсатора) у вхідні або вихідну діагоналі моста. Залежно від того, які елементи містить ланцюг компенсації, можна виділити пасивні та активні схеми компенсації.
Пасивні схеми компенсації засновані на включенні у вхідні або вихідну ланцюг моста пасивної схеми, що містить термістор. Як приклад може служити схема, зображена на малюнку 2.11. В даному випадку компенсатор включений на вході моста послідовно з джерелом живлення. Резистори R1, R2 і RД, з'єднані паралельно-послідовно з термістором RT, забезпечують вибір необхідного значення ТКС компенсатора.
Малюнок 2.11 - термісторні схема термокомпенсации чутливості
Таким чином, температурна компенсація чутливості тензосхеми досягається у випадку, коли напругу живлення моста UM змінюється від температури з температурним коефіцієнтом, рівним по величині, але протилежним за знаком ТКЧ. Іншими словами, для ТП на основі кремнієвих тензорезисторів, ТКЧ яких зазвичай має від'ємне значення, напруга UM повинно зростати зі збільшенням температури пропорційно зменшенню чутливості. Тому в схемі (див. Малюнок 2.11) термістор RT повинен мати значення ТКС lt; 0. У випадку ж використання компенсато...
