Устройство для измерения давления
ИчоГ рстенпе оiносится к npnf rp СТРООНИЮ . llellb И iofipe I СПИН - ПО Ышсние темпера гурно.1 ст. Н-и п.и.п1 in выходной характеристики vc грот i f(.t в диапл one температур m -M) до + 75ЭС. Нервнчнля .1 Ч лиффер(М|- циального транс форма г op,i I inn к тс я ИМПУЛЬСНЫМ н 1Г1ряжени1 м, KOIOPOC чается п тем прорывания шпряжпия Hi точникн 8 ключом, управляемым ге- 3. Импульсное напряжение пторичной обмотки 11 трансформатора , пропорциональное измеряемому давпонию, череп компаратор 5 и триггер 6 подаемся на вход интегратора 7, на ныходе которого будет пропорционально измеряемому давлению. Это напряжение через сумматор 18 подается на выход устройства. Компенсация температурных погрешностей осуществляется путем подачи термотавис 1мого напряжения на вход компаратора 5 и на вход сумм.1т. 18. Датчиком температуры янняется тормочупствитемьный мост 14. При помощи усилителя 12 и повторите- Н 1 i осуществляется термонеэависимое питание моста 1 «. 1 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) Ц1)5 G <) l 1 9/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,;с э
П Л.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ1ТИЯИ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4457891/1О (22) 11.(!7.88 (46) )(!. (- . 9 . Як 1. II" 1( (72) (. М. Куp« М 1451568, к.l. (!) I 1, 9/ I(I I 987 () 4 ) УСТР(!(!(: Т()(3 (ЛЯ 1! 1!p< т< lllf)l — 11;:ьl— шение т«Mlle()B Typí<);f с тл()и If,tl,)< 111 выходной хлракт< ри< тиltlf у«тp«lf< тB,I в дилпл «не т Mlleрлтур <)1 -ь(! д< +75 (:. ((ер131(ч(<ля «бм«тк,1 Ч ди
»«itB<. (т я нл вход инте гратора 7, на 1<1,<х«де ко горого будет пропорционально и «меряем«му давлению. Это напряжение It р(3 г умматор 18 подается на выход у< тр«йстнл. К<)мпен«лция температурных п«греши«стей ос ушествляется пут< м подачи термоэавиг)мого нлпряжеяия нл вход к«мпарлтора 5 и на вход e ytw;t f . рл 18. (атчиком температуры я идя< (< я t eрмочувствитепьный мост 14. ((ри и< мощи усилителя 12 и повторите<ч 1 о(у(яествляется термонеэависим«е (ьчтлнис моста 1 . 1 ил. 1645861 Изобретение с тносится к приборостроению, а именно к преобразованию механических величин в электрические. Цель изобретения — повышение тем5 пературной стабильности выходной характеристики устройства в диапазоне температур от -60 до +75 С, На чертеже представлена схема предложенноro устройства1 1О Устройство для измерения давления содержит упругий чувствительный элемент 1, дифференциальный трансформатор 2, генератор 3 прямоугольных импульсов, инвертор 4, компаратор 5, триггер 6, интегратор 7 и двухполярный источник 8 напряжения . Отрицательный вывод источника 8 напряжения подключен к первому входу интегратора 7, а положительный вывод через 2О триггер 6 — к второму входу интегратора и к первичным обмоткам 9 дифференциального трансформатора 2 через ключ 10, управляющий вход которого подключен к генератору 3 пря- 25 моугольных импульсов, Вторичные обмотки 11 дифференциального трансформатора 2 подключены к первому входу компаратора 5, выход которого подключен к информационному входy григ- 3О гера 6, а выход генератора 3 прямоугольных импульсов через инвертор 4 подключен к счетному входу триггера. Масштабный усилитель 12 подключен к положительному выводу источника 8 35 напряжения, а выход соединен с входом повторителя 13, Входные диагонали термочувствительного моста 14 подключены к выходам масштабного усилителя 12 и повторителя 13, в выход- 4О ные диа гонали те рмочувс тви тельно го моста включены потенциометры 15 и 16, подвижные контакты которых через нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты первого и второго 45 ключей четырехканального коммутатора 17 напряжения подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 18, Выход интегратора 7 подключен к третьему входу сумматора 18 и третьему и четвертому входам нормально разомкнутого и нормально замкнутого третьего и четвертого ключей четырехканального коммутатора 17, при этом выходы третьего и четверто55 го ключей соединены соответственно с первым и вторым входами делителя 19 напряжения с термосопротивлениями 20 и 21. Выход делителя 19 напряжения подключен к второму входу первого компаратора 5. Первый axo;l второго компаратора 22 соединен с выходной диагональю термочувс твите IlbaoI моста 14, а нтарай вхац подключен к источнику 23 опорного напряжения, при этом выход второго компаратора соединен с управляющим входом четырехканального коммутатора 17. Устройство работает следующим образом. При включении питания генератор 3 начинает генерировать импульсы прямоугольной формы, поступающие на управляющий вход электронного ключа 10 ° Клю.- замыкается на время (Т,„) действия импульса генератора 3, а на первичные обмотки 9 дифференциального трансфар»атара 2 «т источника Я напряжения посту лют и»пульсы положительной полярности, синхронные с импульсами генератора 3, При этом на выходе дифференциального трансформатора 2 наводятся и пульсы с а»плитудой, зависящей от измеряемого давления (Р) . Импульсы напряжения с выхода дифференциального трансформатора 2 поступают на первый вход кампаратора 5, на второй вход которого через коммутатор 17 и делитель 19 поступает напряжение с выхода интегратора 7. Напряжение с выхода первого компаратора 5 поступает на информационный вход D-триггера 6 с прямым динамическим С-входом. Триггер 6 реагирует на информационный сигнал в момент изменения сигнала синхронизации от "0 к "1", поступающий с выхода инвертара 4, при этом в триггере 6 осуществляется запись информации о знаке разности напряжений на входах компаратора 5 в момент прохождения эадне го фронта импульса генератора 3 и ее хранение в триггере 6 в течвние периода следования импульсов (T1„). При этом напряжение на выходе интегратора 7 отслеживает изменение амплитуды импульсов на выходе дифференциального трансформатора 2, которое пропорционально измеряемому давлению. Компенсация температурных погрешностейй уc трайс тва осуществляется следующим образам. С выходов масштабного усилителя 12 и инвертирующега повторителя 13 на входные диагонали термочувствнтель16 »586 1 ного мог 1 л 1 4 Il<>c Tvl>3(т нл с(ряжс Htt(. питания могтл г лмп.>итул >Il рлв1 ной no!Iot»IIH ° напряжен>(я +ll игточнип ка 8 напряж< ния. В протиноп<>ложные и. (ечи термочувг Tltlttt >ьнс го >1(>с та 14 включены кремниевые диоды, ньп>олняющие роль датчиков температуры (4) а во выходные диагонали термочунстви тельного мог та — пе ре ме н ныг поте ициометры 15 и 16. Термочувствитгльный мост сбалангирован при +20 С. Потенциометрлми 15 н 1б <>сущегтвляется компенсация смещения tl;л.евой точки выходной харлктерпгтикц угтроиства соответственно пр>(тгмперлтурах окружающей среды в лилплзоне от -60 до +75 С, В лилплзоне от -60 с» до +20 С замкнут ключ 1, л с» диапазоне от +20 ",î +75 С вЂ” t<>II<> Температурная комп< нг лци я IIA у(транению изменения крутиз>п> ныг(одной характеристики угтройгтнл в рлбочем диапазоне температур с> ущ(стииягтся с помощью (. pt too otlpc I»I II(III»; 20 и 21 делителя 19 напряжения. Рс.»» ...нл выходного напряжения ус тройгтил регулируется при +20 С и за»и(.ит от о отношения R" + К3 к R1 при этом н ра очем диапазоне температур должно б выполняться соотношени(К2 + К3 К4 + R5 Компенсация температурных погрешностей в диапазоне от -60 до 20 С зависит от величины термогопротивления 21, а в диапазоне от +20 до +75 С вЂ” от величины термосопротивления 20. В диапазоне температур от о -60 до +20 С замкнут ключ 3, а в диапазоне от +20 до +75 С замкнут ключ 4 четырехканального коммутатора 17 (6) . Управляющий вход четырехканального коммутатора 17 подключен к выходу второго компаратора 22, первый вход которого подключен к выходной диагонали термочувствительного моста 14, а на второй вход которого подано опорное напряжение, пропорциональное 0 температуре +20 С .. 1ля исключения дополнительной температурной погрешности датчика из-за разбалансировки и lt IìåItåIIèÿ крутизны термочувствительного моста его положительное и отрицательное напряжение питания измеряются одновременно с изменением напряж(ния +Ип, подаваемого на первичные обмотки 9 дифференциального трансформатора 2. Ф о р м у и а и э î б р е т е н и я Устройство для измерения давления, содержащее упругий чувствительный .1лемент, дифференциальный трансформатор, генератор прямоугольных импульс ов, инвертор, компаратор, триггер, интегратор и двухполярный источник напряжения, отрицательный вывод которого подключен K первому входу интегрлтора, а положительный вы20 вод через триггер — к второму входу интегратора и к первичным обмоткам д((фференциапьного трансформатора через клн>»(, управляющий вход которогп подключен к генератору прямоуголь25 HIn импульсов, при этом вторичные обмотки дифференциального трансформатора полкиючены к первому входу комплратора, выход которого подключен к информационному входу триггера, а выход генерат< ра прямоугольных импульсов через инвертор подключен к счетному входу триггера, о т л и ч аю ш е е с я тем,, что,,с целью повышения температуркой стабильности,оно 35 снабжено масштабным усилителем ин1 вертирующим повторителем, термочувствительным мостом, четырехканальным коммутатором напряжения, дифференциальным неинвертирующим сумматором, делителем напряжения с термосопротивлениями, вторым компаратором и источником опорного напряжения при 1 этом вход магштабного усилителя подключен к положительному выводу двух4 полярного источника напряжения, а выход соединен с входом повторителя, входные диагонали термочувствительного моста подключены к выходам масштабного усилителя и повторителя, в выходные диагонали термочувствительного моста включены два потенциометра, подвижные контакты которых через нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты первого и второго ключей четырехканального коммутатора напряжения подклюЧены соответственно к первому и второму входам сумматора, выход интегратора подключен к третьему входу сумматора и к третьему и 164586 1 Составитель В,Ульянов Техред Л.Олийнык Корректор Т,Палий Редактор M.Êåëåìåø Заказ 1346 Тираж 362 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 четвертому входам нормально раэоикнутого н нормально замкнутого третьего и четвертого ключей коммутатора, при этом выходы третьего и четверто5 ro ключей соединены соответственно с первым и вторьи входами делителя напряжения с термосопротивлениями, выход которого подключен к второму входу первого компаратора, первый вход второго компаратора сог;и;вен с выходной диагональю термочувствительного моста, а второй вход подключен к источнику опорного напряжения, при этом выход второго компаратора соединен с управляющим входом четырехканального коммутатора.
