Трансформаторный датчик давления

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерения давления. Для этого устройство содержит чувствительный элемент 1, преобразователь 2 перемещений , магнитопроводы 3 и 4,. обмотки 5-8, якорь 9, генератор 10, выпрямители 11 и 12, компараторы 13 и 14, источник 15 опорных напряжений, делитель 16 напряжения, группы 17, 18 и 19 резисторов и источник 20 тока. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет устранить нелинейности выходной характеристики датчика путем подклкзчения группы 18 ре- . зисторов при одновременном подключении группы 19 резисторов, соединенных с положительной клеммой источника 20 тока. 2 ил.(5 « S Vrr-tf I fN |Ж м т 11 I уц 11 - IГЦ г .тт - - rr tes / / IS IS IS I ЛТГР (Л Й:&Ы |Ж 11 I уц IГЦ г .тт s - - rr b-l го | ;о /« Фиг.Г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

1 11 4 С 01 ? 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3845347/24-10 (22) 22.01.85 (46) 30,07.86. Бюл. N 28 (72) А. И. Иоффе (53) 531.787(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР . У 408179, кл. G 01 L 9/10, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Ф 263229, кл. G 01 L 9/10, 1966. (54) ТРЫСФОРМАТОРНЪ|Й ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборо- строению и позволяет повысить точность измерения давления. Для этого устройство содержит чувствительный элемент 1, преобразователь 2 перемещений, магнитопроводы 3 и 4,,обмотки

5 — 8, якорь 9, генератор 10, выпрямители 11 и 12, компараторы 13 и 14, источник 15 опорных напряжений, делитель 16 напряжения, группы 17, 18 и

19 резисторов и источник 20 тока.

Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет устранить нелинейности выходной характеристики датчика путем подключения группы 18 резисторов при одновременном подключении группы 19 резисторов, соединенных с положительной клеммой источника 20 тока. 2 ил.

1247699

Изобретение относится к приборостроению, а именно к преобразованию механических величин в электрические.

Целью изобретения является повыше-. ние точности измерения давления путем устранения нелинейности выходной характеристики датчика.

На фиг. 1 приведена схема датчика; на фиг. 2 — графики, поясняющие его работу. 10

Устройство содержит упругий чувствительный элемент 1, трансформаторный преобразователь 2 перемещений, содержащий два магнитопровода 3:и 4, на которых расположены первичные 5 и 15

6 и вторичные 7 и 8 обмотки, и якорь

9, генератор 10, предназначенный для питания трансформаторного преобразователя 2 переменным током, выпрямители 11 и 12 (дополнительный), содержа- 20 щие диоды-9, и П и фильтры, компараторы 13 и 14, предназначенные для выдачи релейного сигнала при измене- нии знака разности напряжений на его входах, источник 15 опорных напряже- 25 ний, содержащий делители 16 напряжения, предназначенные для создания опорных напряжений на входах компараторов, три группы резисторов 17, 18 и 19, включающие в себя резисторы

R,, R,, R, (группа 17); К„ К„ R (группа 18) и R, R, R" (группа 19) и ключи Клl — Клб и двухполярный источник 20 тока.

Группы резисторов 17 и 18 образуют делитель напряжения, подключаемый к выпрямителю ll, группы резисторов

18 и 19 — делитель, подключаемый .к источнику. 20 тока. При настройке устройства группа резисторов 19 под- 40 ключается к положительному либо к отрицательному полюсу источника 20 тока в зависимости от формы выходной характеристики (выгнутой или выпуклой), которую необходимо линеари- 4> зовать. Напряжения U и U на выходе делителей 15 и 16 устайавливаются при настройке датчика. Количество компараторов, делителей напряжения и резисторов в группах 17, 18 и 19, подключаемых через ключи, определяется требуемой точностью линеариэации выходной характеристики датчика. Для примера на фиг. 1 приведены два компаратора, два делителя напряжения и по два подключаемых. через ключи резистора.

Устройство работает следующим образом.

При подаче давления Р упругий чувствительный элемент 1 прогибается и перемещает якорь 9. При этом выходное напряжение трансформаторного преобразователя 2 увеличивается и поступает на выпрямители 11 и 12, где выпрямляется диодами Э„ и D u фильтруется фильтрами типа RC.

Так как перемещение чувствительного элемента функционально (нелинейно) связано с давлением, напряжение

U на выходе выпрямителей также функ ционально связано с давлением U — (Р) (фиг. 2).

Спрямление характеристики осуществляется следующим образом.

С выхода выпрямителя 12 напряжение поступает на первые входы компараторов 13 и 14. Когда напряжение на входе компаратора 13 становится равным Б... а на выходе компаратора 14 равным U, то компараторы срабатывают, в цепи управления ключами Клl, Кл2, Клб (при выпуклой форме харак теристики бз=f (P) или в цепи управления ключами Кл3 — Клб (при вогнутой форме характеристики U тй (Р) поступает сигнал и ключи замыкаются. При замыкании ключей изменяются.соотношения сопротивлений в делителях напряжений, образуемых резисторами групп

17 и 18 и групп 18 и 19, в результате чего изменяется крутизна выходной характеристики датчика и происходит спрямление характеристики. Приведен- . ная на фиг. 1 схема датчика позволяет провести спрямление как выпуклой, так и вогнутой характеристик датчика (см. фиг. 2).

Для спрямления характеристику разбивают на несколько участков, например на три: а:-Б, g -Б, и 6 -ъ. Число участков определяется необходимой точностью линеаризации.

Величины сопротивлений К, и R выбираются такими, чтобы обеспечивалась крутизна характеристики на участке а -Б, равная К,. Изменение крутизны характеристики на участке

3- Ь достигается подключением с помощью ключа -Клl резистора R а на участке Ь - — с помощью ключа Кл2 резистора R . При этом уменьшается общее сопротивление группы резисто" ров 17 и увелинивается крутизна изменения напряжения U > (P), которое снимается со средней точки делителя, Для линеаризации характеристики, приведенной на фиг. 2 (вогнутой), требуется уменьшить ее крутизну на участках 8- 5 и 1 - г, что достигается подключением на этих участках резисторов группы 18 R, и К при одновременном подключении резисторов группы 19 R и Rp, подсоединенных к положительной клемме источника 20 тока. иф

glut- 2

Редактор Л. Веселовская

Заказ 4114/40 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие,. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 образуемого сопротивлениями групп резисторов 17 и 18. При подключении резисторов Ri u R одновременно с

1 изменением крутизны характеристики в точках S и 5 скачком увеличивается выходное напряжение U на величину йU, и ьU, как отмечейо на фиг..2 пунктирной линией (выпуклая характеристика).

Для исключения скачков напряжения в точках 8 и Ь характеристики одновременно со срабатыванием ключей Кл1 и Кл2 срабатывают ключи Кл5 и Клб, и через резисторы R и R от минусовой клеммы источника 20 постоянного тока на выход датчика подается отрицательное напряжение, которое уменьшает выходное напряжение. Требуемое изменение.напряжения (66 и 6113) достигается подбором сопротивлений

1 6 и R . В результате одновременно го подключения в точках S иЬ резис1 I It II торов R„ и К ; R„ и К характеристика датчика спрямляется.

1247699 4

Формула изобретения

Трансформаторный датчик давления, содержащий упругий чувствительный элемент,.связанный с якорем трансформаторного преобразователя, перемещенные входные и выходные обмотки . которого соединены соответственно с генератором и с первым выпрямителем, отличающийся тем, 10 что, с целью повышения точности,из-. мерения давления путем устранения нелинейности выходной характеристики датчика, в него введены три группы резисторов, ключи, источник тока, 15 источник опорных напряжений, компараторы и второй выпрямитель, причем в первой и второй группах резисторов первые резисторы подключены последовательно к выходам первого выпрямителя, другие резисторы подключены параллельно первым резисторам через соответствующие ключи, в третьей группе резисторы одними выводами соединены с одним из полюсов источника тока, а pðóãèìè выводами через соответствующие ключи — с общей точкой.

;первых резисторов первой и второй

:групп, выходные обмотки соединены с входом второго выпрямителя, выход которого подключен к первым входам компараторов, выходы источника опорных напряжений соединены с вторыми входами соответствующих компараторов, выходы которых соединены с управля-— ющими входами соответствующих ключей.

Составитель А. Лисицын

Техред О.Гортвай Корректор С. Шекмар