Устройство для измерения давления с помощью емкостного датчика

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления в условиях широких диапазонов и быстроменяющихся температур. Цель изобретения; повышение точности измерения давления в широком диапазоне температур, Сущность изобретения: выход генератора 1 через опорную емкость датчика 4 соединен с входом первого усилителя 9, в цепь отрицательной обратной связи которого включена рабочая емкость 8, а через первый резистор 2 генератор соединен с входом второго усилителя 6, в цепь отрицательной обратной связи которого включен третий резистор 5. Выход первого усилителя 9 через второй резистор 3 соединен с входом второго усилителя б, а вход через термозависимую емкость 7 - с выходом второго усилителя 6. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 011 9/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4926336/10 (22) 03,01.91 (46) 23.02,93. Бюл, 7 (71) Пензенский политехнический институт (72) В.П. Арбузов, С.Е,Ларкин, В.П.Маланин и Е,M.Áåëîçóáoâ (56) Левшина Е.С., Новицкий П.В, Электрические измерения физических величин, Л.:

1983, c,144 — 149, Гутников В.С, Интегральная электроника в измерительных устройствах, Л., 1988, с.40, рис.1.16б. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ЕМКОСТНОГО ДАТЧИКА (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для изме„, Я2„> 1796935 А1 рения давления в условиях широких диапазонов и быстроменяющихся температур, Цель изобретения: повышение точности измерения давления в широком диапазоне температур, Сущность изобретения: выход генератора 1 через опорную емкость датчика 4 соединен с входом первого усилителя 9, в цепь отрицательной обратной связи которого включена рабочая емкость 8, а через первый резистор 2 генератор соединен с входом второго усилителя 6, в цепь отрицательной обратной связи которого включен третий резистор 5. Выход первого усилителя 9 через второй резистор 3 соединен с входом второго усилителя 6, а вход через термозависимую емкость 7 — с выходом вто. рого усилителя 6. 1 ил.

1796935

Со С

02 = -Оо — 01 -, U> = -0o — — Ог

8з 8з

R1 R2 (2) (3) Ог = -Оо

8э

Cx x— Ctt

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления в условиях широких диапазонов и быстроменяющихся температур.

Известны различные устройства для измерения давления с помощью емкостного датчика.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее генератор, вы- 1О ход которого через опорную емкость датчика подключен ко входу nepsoroинаертирующего усилителя, между входом и выходом. которого подключена рабочая емкость датчика. Недостатком известного устройства является температурная погрешность, обусловленная разными значениями температурного коэффициента емкости в широком диапазоне температур.

Цель изобретения — повышение точно- 20 сти измерения давления а широком диапазоне температур.

Цель достигается тем. что устройство для измерения давления с помощью емкостного датчика снабжено тремя резистора- 25 ми и вторым инвертирующим усилителем, вход которого через первый резистор соединен с выходом генератора, а через второй резистор — с выходом первого инаертирующего усилителя, при этом третий резистор 3О подключен между выходом и входом второго инвертирующего усилителя, выход которого через введенную в датчик термозависимую емкость соединен со входом первого инвертирующего усилителя. 35

Изобретение поясняется чертежом. Устройство содержит генератор 1, первый 2 и второй 3 резисторы, опорную 4 емкость, третий 5 резистор, второй 6 усилитель, термозависимую 7 емкость, рабочую 8 емкость, первый 9 усилитель.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с выхода генератора 1 через опорную емкость 4 датчика подается на 45

Формула. изобретения

Устройство для измерения давления с помощью емкостного датчика, содержащее генератор, выход которого через опорную емкость датчика подключен к входу первого инвертирующего усилителя. между входом и выходом которого подключена рабочая емкость датчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения давления в широком диапазоне темпевход первого усилителя 3, выходное напряжение которого равно где Оо, U1, Uz — напряжения, соответственно, генератора, усилителя 6 и усилителя 9;

Co, Cx, С вЂ” емкости, соответственно, опорной 4, рабочей 8 и термозависимой 7 емкостей датчика.

Напряжение О> с выхода второго усилителя 6 определяется выражением где 81, 82, 83 — co oT e, GOOTBeTGT венно, первого, второго и третьего резисторов.

Напряжение на выходе устройства 02 определяется выражением:

Из (3) видно, что подбором сопротивлений первого 2 и второго 3 резисторов можно добиться требуемой чувствительности корректирующего сигнала как к аддитивной, так и к мультипликативной составляющим погрешности. Если термозависимым элементом является сопротивление, оно может быть включено а качестве третьего резистора 5, в этом случае термозависимая 7 емкость должна быть заменена на допОлнительную опорную емкость датчика.

Благодаря обеспечению зависимой коррекции аддитивной и мультипликативной составляющих температурной погреш ности, повышается точность измерения давления в широком диапазоне температур. ратур, оно снабжено тремя резисторами и вторым инввртирующим усилителем, вход которого через первый резистор соединен с выходом генератора, а через второй резистор — с выходом первого инаертирующего усилителя, при этом третий резистор подключен между выходом и входом второго инвертирующего усилителя, выход которого через введенную в датчик термозааисимую емкость соединен с входом первого инвертирующего усилителя.