Многоканальный пневмоэлектрический преобразователь

 

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПНЕВМОЭЛЕКТРЙЧЕСЮШ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий одномембранные элементы сравнения, первые входы которых соединены с входными каналами, а вторые входы с выходом генератора пилообразного сигнала развертки, электрические ячейки памяти, выходы которых подключены к выходным каналам преобразователя , и одноканальный аналоговьй .v7 пневмоэлектропреобразователь, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, аналоговый пневмоэлектропреобразователь выполнен в виде пьезокерамического элемента , размещенного в камере и свободно обтекаемого воздухом со всех сторон, пьезокерамический элемент подключен к электронному усилителю, выход которого соединен с измерительными входами электрических ячеек памяти , камера подключена к выходу генератора пилообразного сигнала развертки, акаждьй элемент сравнения выполнен с электрическим выходом , подключенным к управляющему входу соответствующей электрической W ячейки памяти, к корцусу данного элемента сравнения и к мембране, выполненной из токопроводящего материала . ю i4 tc ср

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) з(511 15 С 3/04

И ABTQPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ло ДЕЛАМ ИЗОН ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3572257/24-24 (22) 04.04.83 (46) 15. 11.84. Бюл. Ф 42 (72) A.Ë. Колойденко, 1Î.N.Лужков и А.Н. Сабуров (53) 621-525 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N- 752060, кл. F. 15 С 3/04, 1980.

2. Приборы и системы управления.

М., "Машиностроение", 1981, 1" 9, с. 16-17, рис. 1 (прототип). (54)(57) ИНОГОКАНАЧЬНЬП1 ПНЕВМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, с одержащий одномембранные элементы сравнения, первые входы которых соединены с входными каналами, а вторые входыс выходом генератора пилообразного сигнала развертки, электрические ячейки памяти, выходы которых подключены к выходным каналам преобразователя, и одноканальный аналоговый пневмоэлектропреобразователь, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, аналоговый пневмоэлектропреобразователь выполнен в виде пьезокерамического элемента, размещенного в камере и свободно обтекаемого воздухом со всех сторон, пьезокерамический элемент подключен к электронному усилителю, выход которого соединен с измерительными входами электрических ячеек памяти, камера подключена к выходу генератора пилообразного сигнала развертки, а каждый элемент сравнения выполнен с электрическим выходом, подключенным к управляющему входу соответствующей электрической ячейки памяти, к корцусу данного элемента сравнения и к мембране, выполненной из токопроводящего материала.

1 1241

Изобретение относится к пневмоэлектрическим средствам автоматики и может быть использовано для преобразования пневматических сигналов в электрические.

Известен пневмоэлектропреобразователь на основе одномембранного элемента с пьезокерамической мембраной и двух взаимно инверсных клапанов, поочередно сообщающих указанный элемент с линией входного пневматического сигнала либо с атмосферой.

При .этом за счет изгибных деформаций пьезокерамической мембраны на ее обкладках возникает электрический заряд, величина которого пропорцио-нальна давлению 1 .

Недостатком известного преобразователя является то, что в процессе .

20 работы преобразователя из линии входного сигнала в атмосферу сбрасывается некоторое количество газа, что накладывает определенные ограничения на мощность входного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многоканальный ппевмоэлектропреобразователь на основе элементов сравнения, плюсовые и минусовые входы которых связаны. соответственно с входными

30 сигналами и сигналом развертки, электрических ячеек памяти и одноканального аналогового пневмоэлектропреобразователя (2 3.

Такой многоканальный преобразова- З5 тель реализован на серийных пневматических (УСЭППА) и электрических (ЭРЭ) элементах и приборах типа

ПЭ55М и поэтому имеет достаточно сложную конструкцию, orðаниченное быстродействие и др.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается . тем, что в многоканальном пневмоэлектрическом преобразователе, содержащем одномембранные элементы сравнения, первые входы которых соедииены с входными каналами, а вторые входы — с выходом генератора пилооб- >0 разного сигнала развертки, электрические ячейки памяти, выходы которых подключены к выходным каналам преобразователя, и одноканальный апалоговый пневмоэлектропреобразователь, последний выполнен в виде пьезокера-. мического элемента, размещенного в камере и свободно обтекаемого вазду29 2 хом "о всех сторон причем пьезокерамнческий элемент подключен к электронному усилчтелю, выхол которого соединен с измерительными входами электрических ячеек памяти, камера подключена к выходу генератора пилообразного сигнала развертки, а каждый элемент сравнения выполнен с электрическим выходом, подключенным к управляющему входу соответствующей электрической ячейки. памяти, к корпусу данно1 о элемента сравнения и к мембране, вьзолненной из.токопроводящего материала.

На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь состоит из пьезоэлемента 1, подключенного к электрон-. ному усилителю 2, генератора 3 пилообразного сигнала Р, одномембранных элементов сравнения 4 с электририческими выходами и электрических ячеек памяти 5 ° Пьезоэлемент 1 расположен в камере 6, образованной внутренней полостью корпуса 7. Каждый из элементов 4 состоит из двух плоских металлических шайб 8 с отверстиями для входных Рз„ и Р сигналов, двух изоляционных шайб 9, например, из мембранного полотна, образующих входные камеры, и мембраны 1Î из токопроводящего материала, герметично зажатой между шайбами 8.

Электрический выход элемента в виде так называемого сухого контакта формируется при замыкании мембраны 10 на шайбу 8 и поступает на управляющий вход ячейки памяти 5. На измерительные вхоцы ячеек 5 подается сигнал U с выхода усилителя 2, выходные сигналы 0 снимаются с

ВЬ х выходов ячеек S.

В процессе работы под действием непрерывно изменяющегося давления

P за счет объемного сжатия пьезокерамического элемента I на его обкладках- синхронно с импульсами Р генерируется напряжение 0, пропорциональное амплиту,<е сигнала Р. Это напряжение усиливается усилителем 2 и поступает va измерительные входы ячеек 5, где по командам от элементов сравнения 4 происходит запоминание соответствующих значений напряжения. Поскольку элементы 4 срабатывают в моменты равенства P = Р „.. то запомненные значения напра>кенпй оказываются пропорпиональными соответстСоставитель Н.Ланин

Техред Л.Коцюбняк Корректор А. ОбРУчаР

Редактор К.Волощук

Заказ 8255/29 Тираж ббб 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. 3 1124129 Ь вушщим значениям входных пневмати- (б мм и ее высоте Ъ= 0,1 мм не ческих сигналов. превышает 0,25X, что обеспечивает

При этом точность работы rrpeoopa- точность работы преобразователя зователя не зависит от формы сигнала около 0,57. Кроме суп(жатвенного упроР, а зависит от точности работы щения конструкции за счет миниатюри усилителя 2 и элементов 4. Погреш- зации аналогового преобразователя ность усилителя 2, выполненного на и элементов сравнения достигается поинтегральных микросхемах, может быть вышение точности и надежности, а на уровне 0,01-0,1Х. Погрешность эле- также существенное увеличение быстментов 4 даже при диаметре камеры 1ð родействия до f с и менее.