Датчик давления

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использован в приборах, сопрягаемых с ЭЦВМ. Цель изобретения - повышение надежности посредством схемного контроля и расширение области применения за счет формирования выходного сигнала в виде позиционного двоичного кода . Сущность изобретения: датчик давления содержит упругий чувствительный элемент 1 в корпусе 2, соединенный через шатун 3 и кривошип 4, сектор 5 и рейку 6 с пластиной 7, на которой установлены сердечники 8, сопряженные с неподвижными сердечниками 9, выходные обмотки которых подключены к счетным входам соответствующих триггеров 10. Датчик снабжен двумя группами двухвходовых элементов И 12 и 13, шифраторами 14, входной клеммой синхронизации 16 и выходной клеммой контроля 17, Выходы шифратора 14 образуют выходы 15 позиционного двоичного кода. Положительный эффект: получение выходного сигнала давления в виде позиционного двоичного кода для совместной работы с ЭЦВМ и осуществление схемного контроля функционирования датчика. 1 ил (л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Я2 1783330 А2 (s >s 6 01 L 9/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1...2 (61) -1451565 - :, содержит упругий чувствительный элемент (21) 4886757/10 1 в корпусе 2, соединенный через шатун 3 и (22) 29.11 90, .: кривошип 4, сектор 5 и рейку 6 с пластиной (46) 23 12.92. Бюл. N. 47 : . 7, на которой установлены сердечники 8, (71) Харьковский авиационный институт им; сопряженные с неподвижными сердечН.E.Æóêoâcêîão. ., : .: . никами 9, выходные обмотки которых (72) Н;Д;Кошевой, B,À.Äåðãà÷åâ и С.С,Мо- подключены к счетным входам соответшицкий...: .:,...,:: ..: ствующих триггеров 10. Датчик снаб(56) Авторское свидетельство СССР " .: .. жен двумя группами" двухвходовых

М 1451565, кл. G 01 L 9/00, 1987, элементов И 12 и 13, шифраторами 14, вход(54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ ной клеммой синхронйзации 16 и выходной (57) Изобретение относится к приборостро- клеммой контроля 17, Выходы шифратора ению и может быть использован в приборах, 14 образуат выходы 15 позиционного дво сопрягаемых с ЭЦВМ. Цель изобретения — ичного кода. Положительный эффект: полповышение надежности посредством схем- учение выходного сигнала давления в виде ного контроля и расширение области при- позиционного двоичного кода для совместменейия за счет формирования выходного: ной работы с ЭЦВМ и осуществление схемсигнала в виде позиционного двоичного iso- ного контроля функциойирования датчика. да. Сущность изобретения:датчик давления 1 ил, *: /5

1783330

20

Изобретение относится к диагностированию и может быть использовано в датчиках высоты, скорости и т.д.. сопрягаемых с цифровой вычислительной машиной, Цель изобретения — повышение надежности посредством схемного контроля и расширение области применения за счет формирования выходного сигнала в виде позиционного двоичного кода, Поставленная цель достигается тем, что датчик давления снабжен двумя группами двухвходовых элементов И и по и элементов в каждой группе, шифратором, входной клеммой синхронизации и выходной клеммой контроля, причем входная клемма синхронизации соединена с первыми входами первых элементов И первой и второй групп, выход i-ro элемента И первой группы соединен с первым входом (i+1)-ro элемента И первой группы, (i=1,2,...,п-1), выход и-го weмента И первой группы соединен с выходной клеммой контроля, прямой выход j-ro триггера соединен со вторым входом )-lo элемента И первой группы, инверсный выход )-го триггера соединен со вторым входом j-ro элемента И второй группы, (j=1,2,...,n), выходы элементов И второй группы соединены с соответствующими входами шифратора, выходы позиционного двойчнбго кода кеторого являются выходом датчйка давления, На чертеже гтредставлена схема датчика д а аления.

Датчик давления содержит упругий чувствительный элемент 1, расположенный в герметичном корпусе 2 и шарнирно соединенный с кривошипно-шатунным механизмом, состоящим из шатуна 3 и кривошипа

4. Кривошипно-шатунный механизм шарнирно соединен с зубчатой передачей, состоящей из сектора 5 и рейки.б. К одному концу рейки присоединена пластина 7 с стержневыми сердечниками 8, которые имеют возможностью входить в окна соответствующих ферритовых сердечников 9.

При этом обмотки возбуждения ферритовых сердечников подключены к шинам питания, а выходные обмотки подключены одним концом к счетному входу соответствующего триггера 10, вторым — к шине заземления, Нулевые входы всех триггеров соединены с общей шиной управления. Из внутренней полости чувствительного элемента. откачан воздух (Pi=0). Основное устройство обозначено позицией 11. Прямой выход триггера

10; соединен со вторым входом элемента И

12 j, входящего в первую группу элементов

И. Инверсный выход триггера 10 j соединен с вторым входом элемента И 13), входящего во вторую группу элементов, Выход элемента И 13) соединен с j-ым входом шифратора

14, выходы которого образуют выходы 15 позиционногo двоичного кода. Входная клемма синхронизации 16 соединена с первыми входами элементов И 12 и 13>. Выход элемента И 12) соединен с первым входом элемента 12 )+1, ()=1,2,...,п-1). Выход И 12> соединен с выходной клеммой контроля

17.

Датчик работает следующим образом.

При подаче давления Pz в корпус 2 прибора чувствительный элемент 1 прогибается, его подвижный центр перемещается поступательно на некоторую величину, зависящую от величины Pz. Далее кривошипно-шатунная передача 3, 4 преобразует поступательное движение зо вращательное, которое затем передается на зубчатый сектор 5, Указанный сектор преобразует вращательное движение в поступательное движение зубчатой рейки 6 в опорах, Эти преобразования необходимы в связи с тем, что перемещения подвижного центра чувствительного элемента малы, а для получения необходимой дискретности выдачи цифровога кода потребителям требуются значительные перемещения стержневых сердечников 8. Так как стержневые сердечники жестко закреплены на прямоугольной пластине 7, которая в свою очередь жестко присоединена к концу зубчатой рейки 6, то при перемещении рейки на некоторую величину d>, сердечники также будут перемещаться на эту величину. Стержневые сердечники имеют различную длину L;, которая зависит от того, какие аналоговые значения давления необходимо преобразовать в двоичный код. При определенном перемещении d> рейки верхний стержневой сердечник будет входить в окно соответствующего ферритового сердечника 9, к обмотке возбуждения которого приложено напряжение 4. Вследствие этого в выходной обмотке ферритового сердечника возникает сигнал, достаточный для перебрасыванияя соответствующего триггера

10 из одного состояния в другое. Указанный сигнал поступает на счетный вход триггера

Т, Так как под воздействием установочного сигнала Uo, подаваемого по общей шине управления, все триггеры Ti находятся в начальном состоянии, т.е. Х =1, то первый триггер Т вследствие поступления сигнала управления на его счетный вход переходит в состояние Х =О. При дальнейшем увеличении давления Pz будет увеличиваться перемещение dl рейки и при некотором его значении второй стержневой сердечник войдет в окно соответствующего ферритового сердечника, сигнал с выходной обмот1783330

Составитель А. Грушанин

Техред M.Mîðãåíòàë . Корректор С. Юско

Редактор

Заказ 4507 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ки которого перебросит триггер Тр в состояние Хг=0, Аналогично изменяют свое состояние и остальные триггеры. При уменьшении давления соответствующие стержневые сердечники будут выходить из 5 окон соответствующих ферритовых сердечников и состояние соответствующих триггеров изменяется на противоположное. При обмене информацией с ЦВМ или другим устройством обработки измерительной ин- 10 формации на входную клемму 16 синхронизации подается сигнал "1". При этом сигнал. на выходе элемента И 12 будет "1", если состояние триггер Т1 равно "1". Аналогичные процессы происходят во всех последо- 15 вательно соединенных элементах И 12. То есть, сигнал с входной клеммы синхронизации 16 будет распространяться вправо по схеме до тех пор, пока в каком-либо триггере Тк не будет состояние "0". После этого 20 сигнал прекращает свое распространение, В результате указанного процесса на выходах элементов И 13, кроме k-го элемента, сигнал "0", на выходе элемента И 13k сигнал

"1". Таким образом, на выходах элементов 25

И 13 формируется унитарный код, который преобразуется в позиционный двоичный код шифратором 14. Количество выходов шифратора г(и соответственно, длина позиционного двоичного кода) определяется 30 следующим образом

r = (logznj ,где („.) означает ближайшее целое, не меньшее, чем значение в скобках.

Устройство позволяет осуществить кон- 35 троль работоспособности датчика в рабочем диапазон, т.е. когда состояние хотя бы одного триггера равно "0". Если в результате нарушения нормального фу;,кционирования датчика сигналы на выходах всех триггеров 10 равны "1", то сигнал с входной клеммы синхронизации 16 пройдет через элементы 12 И на выходную клемму контроля 17. Таким образом, наличие сигнала "на выходной клемме контроля 17 свидетельствует о неисправности датчика. Описанный датчик преобразовывает давление в позиционный двоичный код и осуществляет контроль функционирования датчика.

Формула изобретения

Датчик давления по авт.св. Q 1451565, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности посредством схемного контроля и расширения области применения за счет формирования выходного сигнала в виде позиционного двоичного кода, он снабжен двумя группами двухвходовых элементов И по и элементов в каждой группе, шифратором, входной клеммой синхронизации и выходной клеммой контроля, причем входная клемма синхронизации соединена с первыми входами первых элементов И первой и второй групп, выход l-го элемента И первой группы соединен с первым входом (i+1)-го элемента И первой группы, (i=1,2, .„п-1), выход и-го элемента И первой группы соединен с выходной клеммой контроля, прямой выход j-ro триггера соединен с вторым входом j-ro элемента И первой группы, инверсный выход j-ro триггера соединен с вторым входом 1-го элемента И второй группы (j=1,2,...,n); выходы элементов И второй группы соединены с соответствующими входами шифратора, выходы позиционного двоичного кода которого являются выходом датчика давления,