Термоанемометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсиии

Социалистическик

Республик (ii)834524 (6l } Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22)Заявлено 25.10.79(21) 2831891/18-1 с присоединением заявки ¹ (23) П риоритет

Веудиретееииый кемитет

СССР

Ito Авам изебретеиий.и Открытий

6 01 Р 5/12

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень № 20 (53) УДК 532.574 (0.88.8 ) .Дата опубликования описания 80.08.81 (72} Авторы изобретения

В. Д. Вавилов, С, В. Сарычев, В. И. Чумако

В. И. Матвеев и В. П. Яковл (7!) Заявитель

Московский ордена Ленина авнаци им. Серго Орджоникидзе

{54) ТЕРМОАНЕМОМЕТР

2 первый вход суммируюшего усилителя соединен с выходом источника стабилизированного напряжения питания, при этом выход суммируюшего усилителя подключен ко входу термочувствительной цепи (2).

Н е достатка ми тизвестн ого ус тро йс тва являются низкая точность измерений, обусловленная тем, что в известном устройстве не принято специальных мер по компенсации влияния изменений температуры окружаюшей среды на термочувствительный датчик и ограниченная область применения, так как в известном устройстве не имеется автономного замкнутого контура преобразования аналогового сигнала в цифровой.

Бель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительная термочувствительная цепь, масштабный усилитель, компаратор, логический элемент 2 И, тактовъ1й генератор, опновиб

Изобретение относится к измеритель ной технике и может использоваться в различных информационно-измерительных системах для измерения средних значений воздушной скорости.

Известен термоаиамометр, содержа5 ший чувствительный элемент,. ключевую схему, импульсный источник тока, схему сравнения и запоминаюшее устройство.

Чувствительный элемент подключен на

lO входы ключевой схемы, устройства сравнения и запоминаюшего устройства, при этом вход импульсного источника тока соединен с выходом запоминаюшего устройства, а его выход - с чувствительным, элементом Я.

Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является термоанамометр, содержащий термочувствительную цепь, дифференциальный и суммирующий усилители, источник стабилизированного напряжения питания, причем выход термочувствительной цепи подключен к первому входу дифференциального усилителя, а ев, ." ° н

": - - ун", ;-., ..Я онный ннсп ууу Ъ у. 1

" ;н нн.

3 83452 ратор, цвоичный счетчик, регистр памяти и цифр оаналоговый пре образ ователь, при этом выход дополнительной термочувствительной цепи подключен ко входу масштабного усилителя, выход которого сое5 цинен со вторым входом цифференциального усилителя, а выход дифференциального усилителя подключен к первому входу компаратора, выходом подключенного ко входу опновибратора и к первому вхо- ip ду логического элемента 2 И, второй вхоц которого соединен с выходом тактового генератора, выхоц логического элемента 2 И подключен к входу двоичного счетчика, выходы которого соединены с инфор мационн ым вхо дом ре гистра памяти и вхоцами цифроаналогов<д о преобразователя, выходы которого подключены ко второму входу суммирующего усилителя, а выхоц суммирующего усилителя coe- - gp цинен со вторым входом компаратора, кроме того, выход одновибратора соепинен со входом разрешения записи регистра памяти.

На чертеже прецставлена блок-схема 25 устройства.

В состав термоанемометра входят термочувствительная цепь 1 цля измерения температуры среды, термочувствительная цепь 2 цля измерения скорости воз- 30 душного потока, масштабный усилитель 3, суммирующий усилитель 4, пифференциальный усилитель 5, компаратор: 6, логический элемент 7 2 И, тактовый генератор

8, многоразрядный цвоичный счетчик 9, 35 оцновибратор 10, полупроводниковый регистр 11 памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12.

Термоанемометр работает следующим образом. 40

Термочувствительный датчик V 1 питается от стабильного источника питания

U без перегрева, т.е. температура датчика всегда соответствует температуре окружающей среды. Второй термо- 45 чувствительный датчик Р 2 питается с перегревом от выхода суммирующего усилителя 4. Начальный перегрев цатчику 2 при нулевой скорости обтекания задается потенциометром Р 5 посрецством поцведения части напряжения от стабильного источника питания U на один из вхецов суммирующего усилителя, на втором входе которого при нулевой скорости обтекания сигнал равен нулю. На входах 55

:фференциального усилителя 5 при этом сигналы, снимаемые с термочувствительных цепей, равны, а выходной сигнал равен нулю. Таким образом, па обоих

4 4 входах компаратора 6 сигналы одинаковы и на его выходе имеет место логический нуль. Тактовые импульсы от генератора

8 на вхоц счетчика 9 не проходят, так как на одном из входов логического элемента 2 И имеет место логический нуль.

При действии воздушного потока на термочувствительные цатчики 2 1 и 7 2 датчик Ф 1 не изменяет своей температуры, а датчик 2 2, имеющий перегрев, начинает охлаждаться. При этом на входах дифференциального усилителя 5 появляется сигнал рассогласования. На выходе циффер знци альног о усилителя, по пключенно го на оцин из вхоцов компаратора 6, появляется сигнал, отличающийся от нуля (Ux ), на втором входе компаратора, подключенном к выходу UAII 12, по-прежнему остается нулевой сигнал. Это привоцит к появлению логической единицы HB выхоце компаратора и импульсы от тактового генератора 8 начинают проходить на вхоц счетчика 9. При увеличении коца счетчика на выходе ЦАП появляется напряжение 0, подвопимое к второму входу компаратора и к второму входу суммирующего усилителя.

В момент равенства напряжений U х и Uy, па выходе компаратора виол. появляется логический нуль и запрещает цальнейшее прохождение тактовых импульсов на вход счетчика. В момент перехода логической единицы в нуль на выходе компаратора срабатывает поцключенный к нему одновибратор 10 и поцает короткий положительный импульс на вход раз реше ния з апис и ре гистр а . 1 1 па мяти. .При этом коп, записанный в счетчике, переписывается в регистр памяти, а с его выходов поступает далее к потребителям.

Напряжение U с выхода ЦАП усиливается суммирующим усилителем и поступает по цепи обратной связи на питание термочувствительной цепи 2, поцогревая цатчик Я 2 цо зацанной температуры нагрева. При изменении скорости обтекания цатчикаЯ 2 на входах цифференциального усилителя вновь появляется рассогласование и процесс повторяется.

Компенсирующий датчик P 1 и рабочий

) » 2 располагают в непосредственной близости друг от друга. Таким образом, при одной и той же скорости обтекания, I но при разных температурах среды сигнал рассогласования на входах пифференциального усилителя остается неизменным, 834524

Рыл ад Р юг

ВНИИ ПИ Заказ 4093/67 Тираж 907 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 что позволяет повысить точность измерения.

Формула изобрете ни я

Термоанемометр, содержащий термочувствительную цепь, дифференциальный и суммирующий усилители, источник стабилизированного напряжения питания, при- 10 чем выход термочувствительной цепи под; ключен к первому входу дифференциального усилителя, а первый вход суммирующего усилителя соединен с выходом источника стабилизированного напряжения пита- 15 ния, при этом выход суммирующего усилителя подключен ко входу термочувст« вительной цепи, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительная термочув- 20 ствнтельная цепь, масштабный усилитель, компаратор логический элемент 2 И, тактовый генератор, одновибратор, двоичный счетчик, регистр памяти и цифроаналоговый преобразователь, при этом выход дополнительн ой термочувствнтельной цепи подключен ко входу масштабного усилители, выход которого соединен со вторьl. ë входом дифференциального усилителя, а выход дифференциального усилителя соединен с первым входом компаратора, вы xoQoM подключенного Ко входу оцновибратора и к первому входу логическогоэлемента 2 И, воторой вход которого соединен с выхо дом .тактового генератора выход логического элемента 2 И подключен к входу двоичного счетчика, выходы которого

Ю соединены с информационным BxolLOM регистра памяти и входами цифроаналогового преобразователя, выходы которого подключены ко второму входу суммирующего усилителя, à выход суммирующего усилителя соединен со вторь1м входом компаратора, кроме того, выход одновибратора соединен со входом разрешения записи регистра памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Л". 650014, кл 01 P 5/12, 1976.

2. Термисторные измерители скорости.

Экспресс-информация. КИТ М. 37, М,, 1977, с. 35-36 (прототип).