Способ преобразования давления в электрический сигнал

 

Изобретение относится к цепям управления электрогидропневматических управляющих цепей и позволяет повысить помехоустойчивость , чувствительность, точность преобразования. Для этого при реализации изобретения астатически уравновешивают токи в емкостном датчике недокомпенсации электродинамического обратного преобразователя и опорном конденсаторе, выбирая период изменения опорного напряжения существенно меньшим постоянной времени, обусловленной паразитными емкостями линий связи данных конденсаторов. Сигнал обратной связи (выходное напряжение) подают одновременно на вход электрогидродинамического обратного преобразователя с легкой диэлектрической рабочей жидкостью и емкостного датчика недокомпенсации , переключая последний между выходным напряжением и частью опорного напряжения. 2 ил. сл со ю о сд 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1320541 д11 4 F 15 С 1/04

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13. : ц

Н А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ (57) Изобретение относится к цепям управления электрогидропневматических управ(21) 3884570/24-24 (22) 16.04.85 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина (72) В. С. Нагорный, В. С. Гутников, Г. П. Плотников и А. И. Чередов (53) 621-525(088.8) (56) Приборы и системы управления. 1969, № 5, с. 20 — 22.

Денисов А. А. и Нагорный В. С. Элементы электрогидравлических и электропневматических систем автоматики. Л.: ЛПИ, 1975, 191 †1. ляющих целей и позволяет повысить помехоустойчивость, чувствительность, точность преобразования. Для этого при реализации изобретения астатически уравновешивают токи в емкостном датчике недокомпенсации электродинамического обратного преобразователя и опорном конденсаторе, выбирая период изменения опорного напряжения существенно меньшим постоянной времени„ обусловленной паразитными емкостями линий связи данных конденсаторов. Сигнал обратной связи (выходное напряжение) подают одновременно на вход электрогидродинамического обратного преобразователя с легкой диэлектрической рабочей жидкостью и емкостного датчика недокомпенсации, переключая последний между выходным напряжением и частью опорного напряжения. 2 ил.

1320541 ля 10 включены обмотки датчика 14. Ток в конденсаторе создается модулированием в модуляторе 4 опорным напряжением (/и, а ток в конденсаторе емкости С„датчика 14— выходным напряжением V„,. Электрогидродин :,мический преобразователь 13 при прил .:К< ии к его электродам 16 и 17 резко не.;lll родного поля создает униполярный по55

Изобретение предназначено для использования его в цепях управления электрогидравличсских и электропневматических систем автоматики.

Целью изобретения является увеличение помехоустойчивости, чувствительности и точности преобразования.

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления способа; на фиг. 2 — схема электрогидродинамического обратного преобразователя с емкостным датчиком недокомпенсации.

Устройство содержит блок управления 1, делители 2 и 3 опорного напряжения (7п, модуляторы 4 и 5, линии 6 — 8 связи (с паразитными емкостями), опорный конденсатор 9 (опорной емкости Сп), усилитель заряда 10, демодулятор 11, дискретный интегратор 12, электрогидродинамический обратный преобразователь 13 и емкостной датчик недокомпснсации 14, представляющие собой единый конструктивный узел 15 (фиг. 2). 20

В качестве примера фиг. 2 приведена схема. ЗГОП-1 (2) с однофазным диэлектриком, В конструктивном отношении он представляет собой два электрода типа игла

16 — — трубка 17, размещенных в диэлектрическом корпусе 18, пространство между которыми заполнено однофазным диэлектриком (минеральным маслом). В качестве датчика недокомпенсации использованы емкостные датчики, образованные соответственно металлическими пластинами 19 и 20, 21 и 22, 30 с находящимся между ними двухфазным диэлектриком типа воздух †рабоч жидкость. В схеме (фиг. 1) используется один датчик недокомпенсации 14, хотя возможно и дифференциальное включение.

Способ преобразования реализуется в устройстве следующим образом.

Входное давление P,„ïðåîáðàçóåòñÿ в изменение емкости (С„) в датчике недокомненсации 14. При подаче давления Р,„ (фиг. 2) уровень диэлектрической жидкости между обмотками 19 и 20, 21 и 22 изменяется, 40 изменение емкости С„преобразуют в переменный ток, пропорциональный смещенному (с помощью делителей 2 и 3) входному сигналу, полученный сигнал переменного тока сравнивают с сигналом переменного тока 45 пропорциональным опорной емкости конденсатора 9 (Сп) с помощью делителя 2, модулятора 4 и конденсатора 9.

Полученную разность сигналов усиливают в усилителе 10 заряда и в дискретном интеграторе 12, перед которым сигнал демо- 50 дупируют. В цепь обратной связи усилитеток ионов, передающий количество своего движения окружающей среде.

Период сигналов переменного тока в схеме (фиг. 1) выбирают не менее чем на порядок превышающим постоянную времени перезаряда паразитных емкостей линий связи 6 — 8.

Увеличение помехоустойчивости способа достигается за счет следующих моментов.

Влияние паразитной емкости линии связи 7 величиной С определяется значением коэффициента усиления усилителя 10 и интегратора 12 и выражается коэффициентом

6—

С

k 1„

В схеме по фиг. 1 к должно быть не менее

105, что возможно за счет выполнения преобразования емкость — напряжение по астатической схеме.

Уменьшение влияния емкости линий связи 6 и 8, подключенных к другим выводам

Сп и С„, обеспечивается выбором постоянной времени модуляторов 4 и 5.

Введение демодулятора 11 в цепь прямого преобразования позволяет существенно уменьшить влияние его параметров на статические характеристики устройства, так как сигнал обратной связи берется уже после демодулятора 11. При этом усилитель 10 работает при малых значениях выходного напряжения U„„„, благодаря чему допустимое значение амплитуды помехи определяется коэффициентом подавления помехи всего устройства в целом.

Для обеспечения прямо пропорциональной зависимости U„„„=-f(Pb) введено дополнительное смещение напряжения на датчик 14 модулятором 5.

Для этого датчик 14 с помощью модулятора 5 переключается между выходным напряжением U„, и частью опорного напряжения, определяемого произведением коэффициента деления делителей 2 и 3.

Формула изобретения

Способ преобразования давления в электрический сигнал путем преобразования давления в изменение емкости в датчике недокомпенсации емкости — в электрический выходной сигнал с последующим обратным преобразованием выходного электрического сигнала в изменение давления и электрогидродинамическим уравновешиванием по цепи обратной связи входного давления с усилением сигнала рассогласования, отличаюи1ийся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости, чувствительности и точности способа, изменение емкости датчика недокомпенсации преобразуют в переменный ток, пропорциональный смещенному выходному сигналу, полученный сигнал переменного тока сравнивают с сигналом переменного тока, пропорциональным опорной емкости, 1320541

Рие. 1

18

Составитель О. Гудкова

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 2639/38 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 полученную разность сигналов усиливают, демодулируют и интегрируют, причем период сигналов переменного тока выбирают не менее чем на порядок превышающим постоянную времени перезаряда паразитных емкостей датчика недокомпенсации и электрогидродинамического обратного преобразователя.