Датчик давления

 

Изобретение относится к приборостроению, э именно к средствам измерения давления и может быть использовано для поддержания избыточного давления в газовом объеме летательных аппаратов легче воздуха для сохранения геометрической Формы оболочки аппарата на всех режимах полета Датчик содержит упругий чувствительный элемент, дифференциальный трансформатор, генератор прямоугольных импульсов, инвертор, компаратор, триггер, интегратор и двухпопярный источник напряженна отрицательный вывод которого подключен к первому входу интегратора и к первичным обмоткам дифференциального трансформатора через ключ, управляющий вход которого подключен к генератору прямоугольных импульсов. Датчик дополнительно снабжен шифратором, постоянным запоминающим устройством, цифроаналоговым преобрэзовате.печ блоком устройств выборки и хранения аналогового сигнала и блоком компараторов с числом , соответствующим количеству каналов срабатывания а также инвертирующим усилителем и устройством управления Сигналы управления внешними устройствами формируются блоком компараторов на первую группу входов которого поступают сигналы с блока устройств выборки и хранения а на вторую группу входов - сигналы с дифференциального трансформатора. 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТт! ОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

"1 4 0В33

" - 7 0 (21) 4497743/10 (22) 24.1 0.88 (46) 30.1 293 Бюп N() 47-48 (75) Третяк В.Ф.. Курочкин Д.М. (73) Московское приборос) рсит еяьное К6 "Восход (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к средствам измерения давления, и может быть использовано для поддержания избыточного давления в газовом объеме летательных аппаратов легче воздуха для сохранения геометрической

Формы оболочки аппарата на всех режимах полета.

Датчик содержит упругий чувствительный элемент, дифференциальный трансформатор, генератор прямоугольных импульсов, инвертор, компаратор, триггер, интегратор и двухпопяоный источник напряжения, отрицательный вывод которого подключен (о) $Я1 (и) 1566885 АЗ (51) 5 G01L9 10 к первому входу интегратора и к первичным обмоткам дифференциального трансформатора через ключ, управляющий вход которого подключен к генерат ору прямоугольных импульсов. Датчик дополнительно снабжен шифратором. постоянным запоминающим устройством, цифроаналоговым преобрэзоватепещ блоком устройств выборки и хранения аналогового сигнала и блоком компараторов с числом, соответствующим количеству каналов срабатывания, а также инвертирующим усилителем и устройством управления. Сигналы управления внешними устройствами формируются блоком компараторов на первую группу входов которого поступают сигналы с блока устройств выборки и хранени) а на вторую группу входов — сигналы с дифференциального трансформатора. 3 ил. 566885

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

М быть использовано для поддержа«ия избыточ ого давления в газовом объеме летательных аппаратов легче воздуха с целью сохранения геометрической формы оболочки аппарата на. всех режимах полета в заданных условиях эксплуатации.

Целью изобретения является расширение области применения за счет получения релейных выходных сигналов с программным изменением порогов срабатывания в ппоцессе эксплуатации, На фиг, 1 представлена электрическая принципиальная схема датчика давления; на фиг. 2 — электрическая принципиальная схема устройства управления; на фиг, 3— временная диаграмма работы устройства управления, Датчик давления содержит упругий чувствительный элемент 1, дифференциальный трансформатор 2, генератор прямоугольных и%пульсов 3, инвертор 4, компаратор 5. триггер 6, интегратор 7, двухполярный источник напряжения 8, ключ 9, инвертирующий усилитель 10, шифратор 11, постоянное запоминающее устройство 12, цифроаналоговый преобразователь 13, блок устройств выборки и хранения аналогового сигнала

14, блок компаратора 15 и устройство управления 16. Отрицательный вывод источника напряжения 8 подключен к первому входу интегратора 7, а положительный вывод к входу инвертирующего усилителя 10 и через триггер 6 ко второму входу интегратора и к первичным QGMQTKQM 17 дифференциального rpàíñôîðìàòoðà 2 через ключ 9, управляющий вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов 3, Вторичные обмотки 18 дифферснциального трансформатора 2 подключены к первому входу компаратора 5, выход которого подключен к информационному входу триггера

6, а выход генератора прямоугольных импульсов 3 через инвертор 4 подключен к счетному входу триггера. Цифровые выходы постоянного запоминающего устройства 12 соединены с цифровыми входами цифроаналогового преобразователя 13, а адресные входы подключень< к внешней цепи установки режима работы 19 и к выходам шифратора 11 и устройства управления 16, Выход генератора прямоугольных импульсов 3 соединен со входом устройства управления

16, выходы которого подключены к управляющим входам шифратора 11 и управляющим входам блока устройства выборки и хранения аналогового сигнала 14. Выход инвертирующего усилителя 10 подключен к

10 5

55 зходу опорного напряже, < цифроаналогового преобразователя 1.i. .ixop которого соединен с информационными входами блока устройства выборки и хранения аналогового сигнала 14, а выход интегратора 7 соединен со вторым входом триггера 6 и с неинвертирующими входами блока компараторов 15. Выходы блока устройств выборки и хранения аналогового сигнала 14 подключены к неинвертирующим входам блока компараторов 15.

Датчик давления работает следующим образом.

При включении электропитания датчика генератор 3 начинает генерировать импульсы прямоугольной формы, поступающие на управляющий вход электронного ключа 9 и вход устройства управления 16. Ключ 9 замыкается на время (T ) действия импульса генератора 3 и на г ервичные обмотки 17 дифференциального "оансформатора 2 от источника напряжения 8 поступают импульсы положительной полярности, синхронные с импульсами генератора 3, При этом на выходе дифференциального трансформатора 2 наводятся импульсы с амплитудой, зависящей от измеряемого перепада давлений P. Импульсы напряжения с выхода дифференциального трансформатора 2 поступают на первый вход компаратора 5, на второй вход которого поступает напряжение с выхода интегратора 7.

Напряжение с выхода компаратора 5 поступает на информационный вход триггера 6 с прямым динамическим входом С.

Триггер 6 реагирует на информационный сигнал в моменг изменения сигнала синхронизации от логического "0" к логической "1", поступающего с выхода инвертора 4, при этом в триггере 6 осуществляется запись информации о знаке разности напряжений, на входах компаратора 5 в момент прохождения заднего фронта импульса генератора

3 и ее хранения в триггере 6 в те <ение периода следования импульсов (Ти), При этом напряжение на выходе интегратора 7 будет отслеживать изменение амплитуды импульсов на выходе дифференциального трансформатора 2, которое пропорционально измеряемому перепаду давлений Л Р, Синхронная работа шифратора 11, постоянного запоминающего устроисгва l2 и устройств выборки и хранения аналоговогс сигнала 14 осуществляется устройством управления 16 в соответствии с диаграммой работы. представленной на фиг, 3.

Перед началом работы с помощью шифратора 11 устанавливаются точки сраб:<ть<вания по каждому каналу.

1566885

С выхода шифратора 11 последовагельно в соответствии с импульсами "Опрос 1"...

"Опрос 5", на адресные входы постоянного запоминающего устройства 12 (ПЗУ) выдается информация в виде параллельногодвоичного кода о точках срабатывания по каждому из каналов. Информация о режиме работы в виде параллельного двоичного кода поступает на адресные входы ПЗУ из внешней цепи 19. Одновременно на адресные входы ПЗУ с выхода устройства управления последовательно в соответствии с импульсами "Аз-1"..."Аз-з", выдается информация в виде параллельного двоичного кода о номере канала, Таким образом с выхода

ПЗУ на информационные входы цифроаналогового преобразователя 13 (ЦАП) последовательно выдается параллельный двоичный код, пропорциональный режиму работы. установленной точке срабатывания и номеру канала. Для исключения мультипликативной погрешности датчика оТ нестабильности источника напряжения 8 опорный источник выполнен по следящей схеме на базе инвертирующего усилителя

10. При уменьшении или увеличении напряжения на первичной обмотке датчика одновременно уменьшается или увеличивается опорное напряжение ЦАП. снимаемое с выхода инвертирующего усилителя 10.

С выхода ЦАП снимается постоянное напряжение, пропорциональное входному коду и подается на информационные входы блока устройств выборки и хранения аналогового сигнала 14. Блок устройств выборки и хранения аналогового сигнала служит для запоминания и хранения мгновенного зиаФормула изобретения

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий упругий чувствительный элемент, связанный с якорем дифференциального трансформаторного преобразователя, генератор прямоугольных импульсов, инвертор, компаратор, триггер, ключ, интегратор и двухполярный источник напряжения, отрицательный выход которого подкл ючен к первому входу интегратора, а поло, кительный вывод — к второму входу интегратора через триггер и к первичным обмоткам дифференциального трансформаторного преобразователя через ключ, управляющий вход которого подключен к генератору прямоугольных импульсов, при этом вторичные обмотки дифференциального трансформаторного преобразователя подключены к первому входу компарэтора, к второму выходу которого подсоединен выход интегратора, э выход компэрэтооа соечения входного сигнала в впдс аналогового напряжения. Выборка аналогоеогс сигнала производится последовательно для каждого канала в соответствии с импульсами "Вы5 борка 1"... "Выборка 5" (при тактовой частоте 10 кГц выборка аналогового сигнала производится эа 50 мкс, а затем в течение

25 мс происходит хранение аналогового сигнала).

10 Напряжение постоянного тока. пропорциональное измеряемому перепаду давлений Л Р, с выхода интегратора 7 поступает на неинвертирующие входы. компаратора

15. Выходными каскадами компараторов

15 являются транзисторные ключи с открытым коллекторным выходом. Нагрузка включается между внешним источником питания и открытым коллектором выходного каскада компаратора.

20 На инвертирующие входы компаратора подается опорное напряжение с выхода устройств выборки и хранения аналогового сигнала. При напряжении на выходе интегратора 7 большим напряжением опоры, 25 компаратор срабатывает (транзисторный ключ открыт) и коммутирует нагрузку.

Для повышения точности срабатывания производится прошивка ПЗУ под индивидуальную характеристику выходного напря30 жения интегратора 7, пропорционального перепаду давлений Л P. (56) Авторское свидетельство СССР

М. 1157944, кл. G 01 Р 5/175, 1988.

35 Авторское свидетельство СССР

N. 1451568, кл. G 01 l 9/10, 1987.

4 д»ен с первым входом триггера, к второму входу которого через инвертор подключен выход генератора прямоугольных импульсов, причем выход триггера подключен к второму входу интегратора, 45 отличающийся тем, что, с целью расшире ния области применения эа счет получения релейных выходных сигналов с программным управлением порогов срабатывания в процессе эксплуатации, он снаб кен шиф50 ратором, постоянным запоминающим устройством, цифроаналоговым преобразователем, блоком схем выборки и хранения, блоком компараторов, а также инвертирующим усилителем и блоком уп- .

55 равления, при этом цифровые выходы постоянного запоминающего устроиства соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к информационным входам блока схем выборки и хранения, первый вход постоян7 ного запоминающего устройства предназначен для соединения с внешним устройством выбора режима работы, второй вход соединен с выходом шифратора, а третий - с выходом блока управления, причем вход Ьнжа управления подключен к выходу генератора импульса, выход блока управления подключен к управляющим входам блока скво выборки и хранения, выходы котоооге подключены к информа фу à — @ =1„ ционным входам блока комг1арагг ров, управляющие входы к арык соединены параллЕльно с выходом интегратг ра, при этом вход опорно о напряжения цифроа5 налогового преобразователя подключен через инвертирующий усилитель к положительному выводу источника напряжения, а выходами датчика являются выходьi блока компараторов.

dbms. 2

il fll

}Щ}}}! }}!!l! I! !!!!!

I l I !!!

II! !!! !lll! !

1566885 дую/Миг у

Составитель О. Полев

Техред М. Моргентал Корректор М. Куль

Редактор А. Кондрахина

Заказ 3469

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ф

Ф1, ф

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Ю с ф