Устройство для измерения физических величин

 

r

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц 550524

Союз Соввтскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.04.75 (21) 2129222/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 14.04.77 (51) М. Кл 2 G 01 В 7/16

Государственный комитет

Совета министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 531.781.2:539. .3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Аржелас, П. Ф. Трофимов, Е. Ф. Семочкин и В. В. Вяхирев (71) Заявитель,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ

ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к конструкции устройств для измерения физических величин.

Известно устройство для измерения физических величин, содержащее датчик, включающий первичную и две вторичные обмотки, источник постоянного напряжения, стабилизированый стабилитрон, блокинг-сепаратор и канал измерения (1).

Это устройство достаточно широко используется для измерения, например, перемещений. Однако оно имеет ряд недостатков: малую точность из-за наличия высокого уровня внешних гармонических составляющих выходного напряжения блокинг-генератора, а также невозможность питания датчика устройства от сети переменного тока.

Известно также устройство для измерения физических величин, содержащее канал измерения и подключенный к нему датчик, питаемый переменным током (2). Это устройство является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, однако, в нем не решены вопросы компенсации погрешности датчика от нестабильности параметров питающей его сети.

С целью повышения точности измерений предлагаемое устройство снабжено источником переменного и опорного напряжений, нуль-органом, аналоговым ключом и выпрямителем, канал измерения своим выходом подключен к одному из входов аналогового ключа, к другому входу которого через нуль-орган подключе5 ны источники переменного и опорного напряжений, а выход аналогового ключа подключен к выпрямителю.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

10 Устройство содержит датчик 1, питаемый переменным током, канал 2 измерения, источника 3 переменного напряжения, источник 4 опорного напряжения, нуль-орган 5, аналоговый ключ 6, выпрямитель 7, 15 Работает устройство следующим образом.

При воздействии на датчик измеряемой величины на его выходе формируется сигнал переменного тока, амплитуда которого пропорциональна измеряемой физической величине и

20 параметрам (напряжению, частоте) питающей сети. Этот сигнал преобразуется в канале измерения в пропорциональное напряжение постоянного тока и подается на один из входов аналогового ключа, который формирует на вы25 ходе прямоугольные импульсы постоянной частоты со скважностью, зависящей от величины отклонения параметров питающей сети от номинальных, преобразуемые выпрямители в напряжение постоянного тока, пропорциональЗэ ное измеряемой физической величине. Одно550524

Формула изобретения

Составитель В. Писаревский

Редактор Н, Аристова Техред А. Камышникова Корректор Л. Котова

Заказ 612/2 Изд. № 271 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 временно напряжение, пропорциональное текущим параметрам питающей сети, от источника 3 подается на один из входов нуль-органа, на другой вход нуль-органа с источника 4 опорного напряжения поступает напряжение постоянного тока, пропорциональное номинальным параметрам питающей сети. Нульорган сравнивает эти напряжения и выдаег сигнал, который поступает на другой вход аналогового ключа, открывая или закрывая его.

Частота открытия ключа 6 постоянна, а время открытия его определяется величиной параметров питающей сети.

При номинальных параметрах сети скважность импульсов, формируемых ключом 6, постоянна и равна номинальной величине.

При изменении параметра сети (например, повышение напряжения или частоты) увеличивается напряжение датчика 1 и напряжение источника 3, при этом время открытия ключа уменьшается обратно пропорционально увеличению напряжения источника переменного напряжения. Величина произведения напряжения сигнала на время открытия ключа сохраняется постоянной, т. е. не зависит от изменения параметров питающей сети.

Такой же постоянной сохраняется величина произведения напряжения сигнала на время открытия ключа при уменьшении напряжения или частоты питающей сети. Частота открытия — закрытия ключа выбирается выше частоты измеряемого сигнала более, чем на два порядка, что обеспечивает точное воспроизведение характера сигнала измеряемой величины.

Эффективность данного устройства определяется его способностью исключить влияние изменения параметров напряжения на точность измерительного устройства при питании датчика как от сети, так и от другого нестабилизированного источника переменного напряжения. Точность, которой удалось добиться в данном устройстве без увеличения его стоимости, на один — два класса выше по

10 сравнению с аналогичными устройствами.

Устройство для измерения физических ве15 личин, содержащее канал измерения и подключенный к нему датчик, питаемый переменным током, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено источником переменного и опорного на20 пряжений, нуль-органом, аналоговым ключом и выпрямителем, канал измерения своим выходом подключен к одному из входов аналогового ключа, к другому входу которого через нуль-орган подключены источники переменно25 ro и опорного напряжений, а выход аналогового ключа подключен к выпрямителю.

Источники информации, принятые во внима30 ние при экспертизе:

1. Авторское свидетельство М 366341, М.

Кл G 01 В 7/02, 1971 (аналог).

2. Б. И. Блажкевич и др. «Цифровые приборы комбинированного уравновешивания», стр.

35 18 — 19, 1973 (прототип).