Устройство для измерения давления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

«ВИ ЛИ

РЕСПУБЛИК

09) Я0 (11) А эсм G 01 L 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3601808/18-10 (22) 06.06. 83 (46) 30.05.84. Бюп. В 20 (72) С.IO.Áûëüåâ и IO.Б,.Ляпушкин (53) 531.787(088.8) (56) 1. Датчики давления индуктивные дифференциальные малогабаритные типа

ДИИ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ОКБ "Сигнал", 1966.

2. Патент ЧССР У 139641, кл. G 01 L 13/00, 1970 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДАВЛЕНИЯ, содержащее мостовую измерительную схему, образованную катушками индуктивности индуктивного датчика давления и реэистивным делителем и подключенную к генератору, выход которой подсоединен к последовательно соединенным усилителю и фазочувствительному выпрямителю, и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения температурных погрешностей, оно снабжено аналоговым запоминающим устройством, компаратором и формирователем управляющего импульса, при этом аналоговое запоминающее устройство включено между фазочувствительным выпрямителем и индикатором, компаратор входом подключен к двум резисторам, каждый из которых включен между средней точкой индуктивного полумоста и катушками индуктивности датчика давления, а

O выход компаратора подсоединен к фор- Е мирователю управляющего импульса, выход которого соединен с управляющим входом аналогового запоминающего устройства.

1095041

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в приборах для измерения статического и динамического давлений жидких и газообразных сред с помощью электрических элементов, в частности с помощью индуктивных датчиков давления.

Известны устройства для измерения

10 давления путем измерения изменений индуктивностей, содержащие мостовую измерительную схему переменного тока, два плеча которой представляют собой катушки индуктивности индуктивного датчика давления, два других — актив15 ные или реактивные сопротивления, генератор питания и измерительный прибор (1) .

Известные устройства имеют низкую точность из-за нелинейности и температурных погрешностей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения давлений, 25 содержащее индуктивный датчик и электронную часть, состоящую из генератора, усилителя, фазочувствительного выпрямителя, фильтра нижних частот и блока питания. Катушки индуктивности датчика включены в мостовую схему, находящуюся в. равновесии при нулевой разности давлений (? .

Недостатком указанного устройства является невысокая точность из-за

35 погрешностей, обусловленных тем,что активные составляющие импедансов катушек индуктивности датчика неодинаковы и различным образом зависят рт температуры. Начальный разбаланс 40 шостовой схемы, вызванный неодинаковыми величинами активных составляющих импедансов катушек датчика, может быть скомпенсирован резистивным делителем. Однако при воздействии на датчик температуры может возникать разбаланс, связанный с изменением разности активных составляющих импедансов катушек датчика, который приводит к дополнительной погрешности измерений. Активные составляющие импедансов катушек датчика складываются из активных сопротивлений обмоток и эквивалентных сопротивлений, обусловленных потерями в магнитопроводах.

Изменение разности активных составляющих импедансов катушек может быть обусловлено как различными температурными коэффициентами сопротивлений обмоток и активных потерь в магнитопроводах, так и различием температур катушек датчика, которое возникает в процессе нагревания его или в результате различия их тепловых режимов.

Цель изобретения — повышение точности эа счет уменьшения температурных погрешностей.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения давления, содержащее мостовую измерительную схему, образованную катушками индуктивности индуктивного датчика давления и резистивным делителем и подключенную к генератору, выход которой подсоединен к последовательно соединенным усилителю и фаэочувствительному выпрямителю, и индикатор, ;снабжено аналоговым запоминающим устройством, компаратором и формирователем управляющего импульса, при этом аналоговое запоминающее устройство включено между фазочувствительным выпрямителем и индикатором компаратор входом подключен к двум резисторам, каждый из которых включен между средней точкой индуктивного полумоста и катушками индуктивности датчика давления, а выход компаратора подсоединен к формирователю управляющего импульса, выход которого соединен с управляющим входом аналогового запоминающего устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения давления °

Устройство для измерения давления содержит генератор. 1, мостовую измерительную схему, образованную катушками 2 и 3 индуктивности с последовательно включенными резисторами

4 и 5, реэистивным делителем б и 7, усилитель 8, фазочувствительный выпрямитель 9, аналоговое запоминающее устройство 10, компаратор 11, формирователь 12 импульса и индикатор 13 °

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотное напряжение с генератора 1 поступает на мостовую измерительную схему. Исходный разбаланс мостовой схемы, обусловленный йеидентичностью индуктивностей и активных сопротивлений катушек 2 и 3 датчика, компенсируется С помощью резистивного делителя 6 и 7. Изменение давления среды вызывает изменение индук1095041 условиях.

Составитель А.Зосимов /

Редактор А.Мотыль Техред Т.Маточка Корректор H.Зинзикова

Заказ 3583/23 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тивностей 2 и 3, что приводит к разбалансу мостовой схемы. Напряжение разбаланса усиливается усилителем 8 и подается на фазочувствительный выпрямитель 9. Опорное напряжение на. фаэочувствительный выпрямитель поступает от генератора 1. Мгновенное значение выходного напряжения фазочувствительного выпрямителя 9 записывается в аналоговое запоминающее устройст 10 во 10 только в момент времени, соответствующий приходу импульса с формирователя 12 на управляющий вход запоминающего устройства 10. Управляю" щий импульс на формирователе 12 фор- 15 мируется при изменении знака выходного напряжения компаратора 11, которое изменяет свой знак при изменении направления тока, протекающего через катушки датчика. Напряжение, посту- 2О пающее на входы компаратора 11, снимается с резисторов 4 и 5, включенных последовательно с катушками 2 и

3 датчика.

Записанное в аналоговое запоминающее устройство 10 напряжение подается на индикатор 13 и является выходным напряжением устройства.

Уменьшение погрешности измерения давления в данном устройстве происходит следующим образом.

Катушки датчика включены последовательно и на них подается периодическое переменное напряжение, при этом ток в катушках также периодически меняет направление. Сопротивление катушек имеет комплексный характер, поэтому форма тока в них в общем случае не повторяет форму напряжения, в случае синусоидального сигнала имеет место сдвиг фаз между током и. напряжением. Следовательно, моменты прохождения напряжения через нулевые значения не совпадают с моментамй прохождения тока через нуль. Именно в эти моменты времени, когда ток равен нулю, производится запись напряжения в аналоговое запоминающее устройство. Поскольку ток, проТекающий через катушки в момент записи, отсутствует, то отсутствует падение напряжения на активных составляющих импедансов катушек датчика. Таким образом, активные составляющие импедансов катушек датчика не оказывают влияния на результат измерения.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства состоит в повышении точности измерения давления sa счет уменьшения температурных погрешностей, что является существенным при испытаниях различных обьектов техники в сложных климатических