Измерительный канал с емкостным датчиком

 

>-, ъФ", ЖА ::." - - - - ИЛ%

О П И ". А Й И Е („) ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

509775 (61) Дополнительное к авт. сьид-ву— (22) Заявлено22 05 73 (21) 1925237/21

2 (51) М. Кл.

G 01D5/24

Н 03К13/20 с присоединением заявки №

Гасударственный камитет

Саветв Министрав СССР па делам изабретений и аткрытий (23) Приоритет (43) Опубликовано05.04.76.Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 16.08.76 (53) УДК

681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

В, А. Рошин и Ф. A. Лайне (71) Заявитель Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматизации, добычи нефти, транспорта и хранения газа (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫИ КАНАЛ С ЕМКОСТНЫМ ДАТЧИКОМ

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в информационно-измерительных системах с емкостными датчиками.

Известен измерительный канал с емкост- 5 ным датчиком, содержащий промежуточный преобразователь емкость-аналог, состояший из двух реле, двух диодов, конденсатора и дифференциальной схемы; коаксиальный кабель; групповой блок. состоящий из генера- 10 тора прямоугольных импульсов, фильтра нижних частот и масштабного преобразователя; блок управления, ссстояший из регистрируюшегс устройства, двух источников питания, потенциометра регулировки чувствительности и пере» 1В ключателя.

Выход первичного емкостного датчика через контакты реле, дифференциальную схему и внутренний провод коаксиального кабеля соединен с выходом генератора прямо- 20 угольных импульсов и входом фильтра нижних частот, выход которого соединен со входом масштабного преобразователя, Первый выход последнего соединен с первым входом переключателя и первым выходом первого источника питания, второй выход— со вторым входом переключателя, выход которого соединен с внешним проводником коаксиального кабеля и первым выходом второго источника питания. Вторые выходы источников питания соединены с общей шиной.

Недостатком известного измерительного канала является низкая точность измерения, Бель изобретения — повышение точности измерения устройства, Для этого в предложенный измерительный канал дополнительно введен потенциэметр регулировки нуля, причем его первый вход соединен с выходом первого источника питания, второй вход — с выходом второго- источника питания, а выход — с первыми входамп регистрируюшего устройства и потенциометра регулировки чувствительности. Второй вход потенциометра подключен к третьему выходу масштабного преобразователя, а выход — ко второму входу регистрируюшего устройства, Входы обмоток реле через встречно включенные диоды.

509775

3 соединены с внешним проводником коаксиального кабеля, а их выходы — с общей шиной.

На чертеже представлена схема предложенного измерительного канала, EMKDcTHbIH первичный датчик 1 подключен к промежуточному преобразователю емкость-аналог 2, который соединен коаксиальным кабелем с групповым блоком 3, в свою очередь, соединенным с бгоком управления

4 кабелем телефонного типа.

В блоке управления 4 смонтированы потенциометр (резистор) 5 регулировки чувствительности (коэффициент преобразования канала) и потенциометр (резистор) 6 установки нуля, общие источники дистанционного питания 7 и 8, индикаторное и регистрирующее устройство 9, переключатель 10 управления калибровкой всего канала, B промежуточный преобразователь 2 вхо- дят реле 11 и 12 управления калибровкой, обмотки которых соединены через диоды

13 и 14 с внешним проводником коаксиального кабеля, калибровочный (эталонный) конденсатор 15, дифференциальная схема

16 и устройство уплотнения из конденсатора 17 и резисторов 18 и 19, Коэффициент преобразования можно увеличить, заменив резистор 19 фильтром-проб30 кой. Возможно повышение термостабильности преобразователя выполнением резистора

20 с термокомпенсацией в одном из плеч.

Групповой блок 3 содержит общий на группу каналов генератор 21 прямоугольных импульсов и для каждого канала — кон» денсатор 22, фильтр нижних частот 23, масштабный преобразователь 24 с операционным усилителем на интегральной микросхеме, 40

Измерительный канал работает следующим образом. Генератор 21 через конденсатор 22, конденсатор 17 и резистор 18 питаетдифференциальную схему 16 прямоугольными симметричными импульсами постоянной частоты и амплитуды, Выходной сигнал от дифференциальной схемы 16 через резистор

19 по тому же кабелю возвращается в групповой блок 3, где, пройдя фильтр 23, усиливается масштабным преобразователем 24.

Выходной сигнал преобразователя 24 поступает по кабелю в блок управления 4, где проходит резисторы 5 и 6. Выходной сигнал с измерительного канала через регулируемый резистор 5, который может быть выполнен как шунт, потенциометр или удлинитель с постоянным выходным сопротивлением, поступает на регистрирующее устройство 9.

Регулировкой потенциометра 5 изменя- я0

4 ется крутизна передаточной характеристики канала, т. е. коэффициент преобразования или чувствительность Потенциометром

6 достигается смещение передаточной характеристики канала без изменения ее крутизны, т, е. может быть установлен заданный начальный положительный, или отрицательный, или нулевой сигнал на устройство 9. При этом обеспечивается взаимонезависимость.

В исходном состоянии переключатель 10 находится в среднем положении, реле ll, 12 отпущены, схема 16 сбалансирована, "установка нуля" производится потенциометром 6.

В верхнем положении переключателя 10 (" калибровка" ) срабатывает реле 12, подключая к схеме 16 конденсатор 15; потенциометром 5 производится установка показания устройства 9 на конец шкалы или калибровочную метку, B нижнем положении переключателя 10 ("работа") срабатывает реле ll, подклк чая к схеме 16 первичный преобразователь 1.

Формула изобретения

Измерительный канал с емкостным датчиком, содержащий промежуточный преобразователь емкость-аналог, состоящий из двух реле, двух диодов, конденсатора и дифференциальной схемы, коаксиальный кабель, групповой блок, состоящий из генератора прямоугольных импульсов, фильтра нижних частот и масштабного преобразователя, и блок управления, состоящий из регистрирующего устройства, двух источников питания, потенциометра регулировки чувствительности и переключателя; причем выход первичного емкостного датчика через контакты реле, дифференциальную схему и внутренний провод коаксиального кабеля соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов и входом фильтра нижних частот, выход которого соединен со входом масштабного преобразователя, первый выход которого соединен с первым входом переключателя и ггервым выходом первого источника, и второй выход — со вторым входом переключателя, выход которого соединеь с внешним проводником коаксиального кабеля и первым выходом второго источника питания, вторые выходьг источников питания соединены с общей шиной, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введен потенциометр регулировки нуля, причем

его первый вход соединен с выходом пер5097r5

Изд. ¹ )ggQ

Тираж яви

Подписное

ЦНИИПИ Заказ $ / g

Филиал ППП "Патенр", r Ужгород, ул. Проектная, 4 вого источника питания, второй — с выходом второго источника питания, а выход

-с первым входом регистрируюшего устройства и первым входом потенциометра регулировки чувствительности, второй вход которого подключен к третьему выходу масштабного преобразователя, а выход — ко второму входу регистрируюшего устройства, входы обмоток реле через встречно включенные диоды соединены с внешним проводником коаксиального кабеля, а их выходы — с обшей шиной.