Устройство для измерения давления
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения давления. Цель изобретения - повышение точности. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее дифференциатор 2, сумматор 3, последовательно включенные интегратор 8, преобразователь 5 напряжение - ток, индуктивный датчик 1 давления, введены компаратор 7, управляемый делитель 4 напряжения, второй дифференциатор 6S причем выход сумматора 3 через последовательно включенные компаратор 7, интегратор 8, управляе # мый делитель 4 напряжения, дифференциатор 2 подсоединен к своему входу, интегратор подключен -к второму входу компаратора 7, выход которого является выходом устройства, сумматор 3 через второй дифференциатор 6 подсоединен к управляющему входу управляемого делителя 4 напряжения, выход которого связан с вторым входом сумматора 3, кроме того, первый вывод датчика подключен к третьему входу сумматора 3, второй вывод соединен с земляной шиной. С выхода преобразователя напряжение - ток поступает на датчик 1 ток, в виде прямоугольного импульсэ, при этом на выходе датчика напряжение имеет вид линейной функции от времени. Аналогичный сигнал поступает на второй вход сумматора 3 с дифференциатора 2. Подбором постоянных времени дифференциаторов 2 и 6 и коэффициента деления управляемого делителя 4 напряжения достигается компенсация влияния температуры на чувствительный элемент датчика и на его обмотку, i ил с оэ Ј -vj СО 00
СОЮЗ CGBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1
G 01 1- 9/10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОИРЕТЕНИЯМ И ОтнрмтИНМ
ПРИ ГКНТ СССР (2l ) 4702642/10 (22) 09. 06. 89 (46) 07.05..91. Бюл. 3 17 (71) Пензенский политехнический институт (72) Л.Г.Когельман, А.И.Мартяшин, И.Н.Фролов и В.И.Чернецов (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
9 1437699, кл. G 01 ? 9j10, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения давления. Цель изобретения - повышение точности. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее дифференциатор 2, сумматор 3, последовательно включенные интегратор 8, преобразователь 5 напряжение— ток, индуктивный датчик 1 давления, введены компаратор 7, управляемый делитель 4 напряжения, второй днфференциатор 6, причем выход сумматора
3 через последовательно включенные компаратор 7, интегратор 8, управляе.,Я0„„164730
2 мый делитель 4 напряжения, дифференциатор 2 подсоединен к своему входу, интегратор подключен к второму входу компаратора 7, выход которого является выходом устройства, сумматор
3 через второй дифференциатор 6 подсоединен к управляющему входу управляемого делителя 4 напряжения, выход которого связан с вторым входом сумматора 3, кроме того, первый вывод датчика подключен к третьему входу сумматора 3, второй вывод соединен с земляной шиной, С выхода преобразователя напряжение - ток поступает на датчик 1 ток, в виде прямоугольного импульса, при этом на выходе датчика напряжение имеет вид линейной функции от времени, Аналогичный сигнал поступает на второй вход сумматора 3 с дифференциатора 2. Подбором постоянных времени дифференциаторов 2 и 6 и коэффициента деления управляемого делителя 4 напряжения достигается компенсация влияния тем еваА пературы на чувствительный элемент С5 датчика и на его обмотку. 1 ил. фъ
16473О8
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения давления, Целью изобретения является повышение точности.
На чертеже приведена функциональ" ная схема устройства.
Устройство содержит индуктивный датчик 1 давления, первый и второй 10 дифференциаторы 2 и б9 сумматор 3, управляемый делитель 4 напряжения, преобразователь 5 -напряжения ток, компаратор 7, интегратор 8, причем интегратор 8, преобразователь 5 напряжение ". ток, датчик 1 давления включены последовательно. Выход сумматора 3 через последовательно вклю ченные компаратор 7, интегратор 8, управляемый делитель 4 напряжения, дифференциатор 2 подсоединен к своему входу, интегратор 8 подключен к второму входу компаратора 7, выход которого является -выходом устройства, суж атор через второй дифференциатор
6 подсоединен к управляющему входу управляемого делителя 4 напряжения, выход которого связан с вторым входом суьыатора 3, кроме того, первый вывод датчика подключен к третьему 30 входу сумматора 3„ второй вывод соединен с земляной шиной.
1Устройство работает следующим
o6pctsoN
В установившемся режиме работы на выходе компаратора 7 действует напряжение прямоугольной формы с амплитудой U, поступающее на вход интегра. тора 8, напряжение U которого зависит от времени так
U = — — t
9 ь8 где 8-. постоянная времени интегратора 8.
Это напряжение подается на вход преобразователя 5 напряжение — ток, иа выходе которого ток определяется выражением
1 50 g к, оое K - аоаффацйеат ореоаюаеоаателя 5.
Ток с выхода преобразователя 5 на-. ":,. пряжение — ток поступает на индуктив
55 ный датчик 1, напряжение на выходе которого
U - — — — (L+ Rt)
U л
8 где L u R - индуктивность и активное сопротивление индуктивного датчика l.
Напряжение с выхода интегратора .
8 ноцается на вход управляемого делителя 4 напряжения с изменяющимся коэффициентом передачи и, т,е.
U л
68
Напряжение с выхода управляемого делителя 4 напряжения поступает на вход днфференциатора 2, сигнал на выходе которого и 0ь2 л
Uи
С8 где С - постоянная времени дифферен2. циатора 2.
Напряжение йа выходе сумматора 3 определяется выражением
0 = U(- 02 — Uq.
Un
0 = -"- (L+Rt) - - 2 — - — — - nt
<8К "8 (— -"<, n)+t(— --и)
U L R
48 Ki а к!
Это напряжение поступает на вход второго дифференциатора 6, Сигнал на выходе дифференциатора 6 имеет вид
UCа R
U --, — (— --n) ьд где ь - постоянная времени дифференциатора 6, Это напряженые воздийствует на коэффициент передачи управляемого делителя 4 напряжения, изменяя его таким образом, чтобы обеспечить услоК вие Uб=офт е n к
Ф
При этом
Ф, 0 ь Л
U =; -(— ", n) т т -(- - )
c Kt 2 аб К ? К, (L- Ф„К), U . Л 8к
Напряжение с выхода сумматора 3 поступает на вход компаратора 7, где сравнивается с выходным напряжением интегратора 8. В момент равенства
U> 0 выходное напряженке компаратора:, 7 скачкообразно меняет знак на противоположный и весь процесс повторяется аналогично рассмотренному.
Период колебаний на выходе компаратара 7 определяется as соотношения
О„-n, R)
U U T (8% . <. 9 4 1 1 откуда Т 4К (L a2R) I64
Формула из обре тения
Составитель А. Зосимов
Техред С,Мигунова Корректор Н. Ревская
Редактор Я.Гратилло
Тираж 365
Заказ 1391
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.ужrоpаpД, ул. Гагарина,10f
Индуктивность датчика 1, например, связана с преобразуемым давлением следующей зависимостью: в+ Ка(1 Х+ 1О"е ) где Lo - индуктивность датчика при давлении Р 0 í t t
1 К Р - изменение положения чувствительного элемента при
4 0
t u t — фактическая и нормальная
П темпера тура эксплуатации датчика 1;
К и К - коэффициенты пропорциональности, соответственно
Гн/м, MJHa;
1 L Дс - изменение положения чувствио е тельного - элемента под действием изменения температуры
Stat-t У
L - коэффициент линейного теплое ваго расширения чувствительного элемента;
1. — длина чувствительного элемено та при tff, м.
Значение активного сопротивления
R индуктивного датчика 4 изменяется от температуры
R - Rdri + Laiit39 где R - активное сопротивление дат0 чика 1;
Lff - температурный коэффициент сопротивления обмотки датчика 1.
Из приведенных соотношений значение периода колебаний Т определяется при нормальных условиях как
Т11* 4К1(Ь, + К 1» -„Ф К,), а при фактической температуре
TqP 4К10о + К 1» + К 1оТеМ
- г "о - 2"6 0Ь ) °
Принимая
Af Lo -czRos
«А
7308 6 получаем
То 4К<(К 1к + А );
ТФ 4К,(К 1Х + А + К 1, L ht
Lg b<) °
Если обеспечить условие
h «K 1
3 йзь а RoL ° то получим Т Т-, т.е. период коле» и баний на выходе устройства не зависит от температуры, а с давлением связан соотношением
Т = КР1 + А, где K 4KКК иA 4
Устройство для измерения давле20 ния, содержащее последовательно включенные интегратор, преобразователь напряжения в ток и индуктивный датчик давления, а также первый дифференциатор и сумматор, о т л и ч а ю—
25 щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй дифференцнатор, управляемый делитель напряжения и компаратор, при этом выход датчика давления соединен с
30 первым входом сумматора, выход которого подключен параллельно к первому входу компаратора и через левый дифференциатор к управляющему входу управляемого делителя напряжения, 35 выхОД кОтОрОгО подключен параллель» но к второму входу сумматора н через второй дифференцнатор к третьему входу сумматора, причем выход интеграто» ра подключен параллельно к входу
4g управляемого делителя напряжения и к второму входу компаратора, выход ко торого соединен с входом интегратора и является выходом устройства.
