Вакуумметр
О П И C А Н И Е !1!! 420898
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (б1) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.03.72 (21) 1762595, 18-10 (51) М. 1хл. G О1! 21,12 с присоединением заявки (32) Приоритет
Опубликовано 25.03.74. Бюллетень М 11
Дата опубликования описания 02,09.74
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) Ъ Д1х 531.788.6 (088.8) (72) Авторы изобретения
Л. E. Белоголов, Б. А. Джулай, В. Д. Зибров и H. П. Трушечкин (71) Заявитель (54) ВАКЛММКтР
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к теплоэлектрическим вакуумметрам, и может быть использовано при измерении низких давлений.
Известные вакууметры, содержащие теплоэлектрический преобразователь, работающий в режиме постоянной температуры шгги, включенный в измерительный мост, усилитель переменного напряжения разбаланса моста, связанный с генератором, выходное напряжение которого служит для питания моста, и регистрирующий прибор с выпрямителем на входе, обладают недостаточной точностью измерения давления на краях диапазона. Это связано с наличием выпрямителя, например диода, вольт-амперная характеристика которого нелинсйна и изменяется от температуры.
Целью изобретения является повышение точности измерения давления.
Это достигается тем, что вакуумметр снабжен включенными последовательно компаратором напряжения, выполненным, например, по диодно-регснеративной схеме, и интегрирующим звеном, например, в виде RC-цепи, при этом вход компаратора подсоединен к измерительной диагонали моста, а выход интегрирующего звена через усилитель мощности подключен к регистрирующему прибору.
С целью уменьшения пульсаций напряжения на входе регистрирующего прибора, вакуумметр снабжен соединенными последовательно вторым интегрирующим звеном, дополнительным усилителем мощности и конденсатором, при этом один из входов компаратора подключен и конденсатору, а его выход — к входу второго шггсгрирующсго звена. постоянная времени которого меньше. чем у первого.
На чертеже изображена пршщипиальная схема вакуумметра.
1о Вакуумметр состоит из мостовой схемы 1, В плсчо I QTopo11 Вкл10чен теплоэлектрическии манометрическш! преобразователь 2. компаратора напряжения 3, выполненного, например, по балансной дподно-регенеративной схеме, 15 служащего для фиксации величины и знака напряжения разбаланса мостовой схемы 1, интегрирующей RC-цепи 4, включенной между
ВыхОдОМ компаратора напряжения 3 и Входом усилителя мощности 5, служащего для подачи
2О питания на мостовую схему регистрирующего прибора б дополнительной интегриру ющей
RC-öåoi1 7. подключенной к выходу компаратора напряжения 3 и связанной через усилитель мощности 8 и конденсатор 9 с одшп! из
25 входов компаратора напряжения 3.
При неизменном давлении в вакуумной системс, к которой подключен теплоэлсктрический маномстрический преобразователь 2, напряжение питания мостовой схемы 1 имеет
30 опредслсш1ую всличш1у. зависящую от давле420898
25 зо
4О
55 ния. Мостовая схема находится на границе баланса. Точность поддержания баланса определяется чувствительностью компаратора напряжения 3, который реагирует как на величину напряжения разбаланса, так и на его знак. Так, например, при увеличении напряжения питания мостовой схемы 1 увеличивается сопротивление нити термоэлектрического манометрического преобразователя 2, что приводит к появленшо разбаланса мостовой схемы 1. При достижении разбаланса величины чувствительности компаратора напряжения 3 последний изменяет свое состояние так, что на его выходе возникает низкий уровень напряжения. Напряженке на выходе интегрирующей RC-цепи 4 начинает падать, а следовательно, начинает уменьшаться напряжение питания мостовой схемы 1, что приводит к уменьшению тока, протекающего через термоэлектрический манометрический преобразователь 2, и, в конечном итоге, его сопротивления. Выходное напряжение компаратора напряяепия 3 будет иметь низкий уровень до тех пор, пока напряжение разбаланса не изменит свой знак и не достигнет порога срабатывания компаратора напряжения по нижнему уровню. После нового срабатывания компаратора напряжения 3, которое происходит из-за уменьшения сопротивления нити преобразователя 2, на его выходе устанавливается высокий уровень и напряжение питания мостовой схемы 1 начинает увеличиваться с постоянной времени интегрирующей RC-цепи 4.
Таким образом, компаратор напряжения 3 будет следить за разбалансом мостовой схемы 1, не давая уйти ему за пределы, определяемые его чувствительностью, и поддерживать сопротивление нити термоэлектрического преобразователя 2 неизменным.
Работа вакуумметра протекает аналогичным образом и при изменении давления. При этом только изменяется энергия, необходимая для поддержания сопротивления нити преобразователя 2 неизменным, т. е. напряжения питания мостовой схемы 1, которое является мерой давления в исследуемой вакуумной системе.
Отсчет давления производится по градуировочной кривой, снятой для используемого теплоэлектрического манометрического преобразователя 2 при помощи образцового вакуумметра.
Работа вакуумметра при подключении дополнительной интегрирующей RC-цепи 7, усилителя мощности 8 и конденсатора 9 протекает следующим образом, Так как постоянная времени дополнительной интегрнрующей RC-цепи 7 меньше, чем у интегрирующеп RC-цепи 4, то крутизна нарастания напряжения на выходе дополнительной интегрирующей Г, С-цепи 7 после срабатывания компаратора напряжения 3 будет выше, чем на выходе интегрирующей RC-цепи 4.
Напряясние на выходе интегрирующей
RC-цепи 7 содер:кит постоянную и переменную составляющие. Конденсатор 9 пропускает только переменную составляющую данного напряжения, которая поступает на вход компаратора напряжения 3 и, накладываясь на постоянную составляющую питания мостовой схемы 1, заставляет компаратор напряжения
3 чаще перебрасываться из одного состояния в другое, т. е. частота пульсаций на входе интегрирующей RC-цепи 4 увеличивается. Вследствие этого величина пульсаций на выходе интегрирующей RC-цепи 4 и на входе регистрирующего прибора б будет меньше, чем в случае без использования дополнительной интегрирующей RC-цепи 7, усилителя мощности 8 и конденсатора 9.
Это особенно важно при использовании цифрового регистрирующего прибора.
Предмет изобретения
1. Вакуумметр, содержащий теплоэлектрический манометричсский преобразователь, работающий в режиме постоянной температуры нити, включенньш в измерительный мост, усилитель мощности питания моста и регистрирующий прибор, о т л и ч à Io шийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен включенными последовательно компаратором напряжения, выполненным, например, по балансной диодно-регенеративной схеме, и интегрирующим звеном, например, в виде RC-цепи, при этом вход компаратора напряжения подсоединен к измерительной диагонали моста, а выход интегрирующего звена через усилитель мощности подключен к регистрирующему прибору.
2. Вакуумметр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций напряжения на входе регистрирующего прибора, он снабжен соединенными последовательно вторым интегрирующим звеном, дополнительным усилителем мощности и конденсатором, при этом один из входов компаратора напряжения подключен к конденсатору, а его выход — к входу второго интегрирующего звена, постоянная времени которого меньше, чем у первого.
420898
1 1
1
1
Составитель О. Полев
Техред Т. Курилко
Редактор А. Бер
Корректор А. Дзесова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2049/3 Изд. № 652 Тираж 760 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
