Способ измерения давления нерезонансным датчиком прямого действия с одним электрическим выходом и устройство для его реализации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕИИЯ

К 4ЗТОРСКОИУ СВИДЯТИЛЬСЗВУ

<е996877

Союз Советскмх

Социалистических

Республик

< г .-;Г (61) Дополнительное к авт. сеид-ву1 (22) Заявлено 12.08.80 (21) 2974265/18»10 рц,ц (з

6 01 L -9/00

//G О! L 11/00 .

РЖИЦА 531,787 (088.8) с присоединением заявки ЙоГосударствениый комитет

СССР оо делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15 0283. Бюллетень М б

Дата опубликования описания 150283 (72) Автор . изобретения

ЭСЕСОВЦ.;;Р Р

>

ДАТЧИКОМ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ С ОДНИМ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВЫХОДОМ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕЩ РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам измерения давления и устрОйствам для их реализации.

Известны способы измерения давления в условиях меняющихся температур, включающие регистрацию амплитуды вы.ходного сигнала датчика в зависимости от температуры и выбор оптимального .значения данной амплитуды путем регулирования напряжения питания датчика 1|. Однако при этом компенсация температуры осуществима в узком температурном диапазоне.

Известен также способ измерения давления нерезонансным датчиком прямого действия с одним электрическим выходом, включающий градуировку датчика при различных частотах его питания, выбор оптимальной чаетоты..питания и регистрацию амплитуды выходного сигнала, согласно которому компенсация температурной погрешности осуществляется выбором параметров электрической цепи датчика по величине -его приведенной добротности при минимальной температурной погрешности 12 J.

Недостатком этого способа измере-ния давлення является необходимость изменения электрических параметров .датчика и неполное исключение темпе ратурной погрешности из выходного

5,.сигнала датчика.

Цель изобретения — повышение точ-, ности измерения давления путем выделения измеряемого и влияющих параметров из выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения давления нереэоиаисным датчиком прямого действия с одним электрическим выходом, включающему градуировку датчика при различнык частотах его питания, выбор Оптимальной частоты пйтаиия и регистрацйю амплитуды выходного сигнала, питание датчика осуществляют полигармоническим сигналом, на выходе датчика выделяют гармоники и регистрируют их амплитуды, при этом число вармоник выбирают не менее числа измеряемого и влияющих параметров.

В устройстве для реализации способа изФм@ения давления, содержащем источник переменного сигнала, соединенный с входом нерезонансного датчика давления прямого действия с одним электрическим выходом, при этом вход и выход датчика через усилители сое3О динены с вычислительным устройством

996877

Формула изобретения н регистратором, источник переменноГо сигнала выполнен в виде источника полигармонического сигнала, а связь усилителей с вычислительным устройством осуществлена через параллельные цепи, каждая из которых содержит фильтр, детектор и промежуточный усйлнтель, причем вычислительное устройство соединено с регистратором числом каналов, равным числу измеряемых и влияющих параметров. 10

На чертеже представлена блоксхема устройства.для реализации спо-соба измерения давления.

Способ измерения давления реализуется следующим образом. !5

Производят. градуировку датчика при питании его полигармоническим сигналом. Выделяют гармоники из выходного сигнала датчика и регистрируют их.

Производят математическую обработку полученной информации, решая .систему линеаризованных корреляционных зависимостей выходных сигналов по каждой гармонике от измеряемых и влияющих. параметров, например давления и температуры, вида

0-0 +СрйР+С. 67 где U — амплитуда гармоники, U — амплитуда гармоники при о нормальной температуре и - Е давлении;

ЬР - приращение .давления от номинальногоо, ЬТ - приращение теьн ературы от номинальной, 35

Q,С-, - постоянные коэффициенты, определяемые в процессе градунровки, и вычисляют величину давления, сво» бодную от температурной погрешности 45 датчика, а также и величину, самой температуры. Число линеаризованных уравнений системы, а следовательно, н число регистрируемых гармоник должно быть не менее числа измеряемых и 45 влияющих параметров.

Устройство для реализации способа измерения давления состоит из источника 1 полнгармонического сигнала, налример генератора прямоугольных им- 50 пульсов, подключенного через датчик

2 (нереэонансный датчик давления прямого действия с одним электрическим выходом; например индуктивный) к усилителю 3, а к усилителю 4 непосредст- 55 венно. К усилителям 3 и 4 подключены параллельные цепи, каждая из которых состоит из избирательных систем 5, 6 и 7 и 8, 9 и 10, последовательно соединенных с промежуточными усилителями 60

11, 12 и 13 и 14, 15 и 16. Все избирательные системы 5-10 состоят из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора и полосового фильтра. Все промежуточные усилители 1116 подключены к аналого-цифровому преобразователю 17, который подключен к вычислительному блоку 18, соединенному с регистратором 19 числом каналов, равным числу измеряемых и влияющих параметров.

Устройство работает следующим образом.

На вход датчика 2 подают полигармонический сигнал от источника 1. С выхода датчика 2 сигнал поступает на усилитель 3. Непосредственно с выхода источника 1 полигармонический сигнал поступает на усилитель 4.Далее усиленные сигналы поступают на избирательные системы 5, б и 7 и 8, 9 и 10, где выделяются амплитуды гармоник. Избирательные системы 5, б и

7 выделяют амплитуды гармоник, про» шедших через датчик 2, а избирательные системы 8, 9 и 10 -. не прошедших через датчик 2.

Йчилитуды всех выделенных гармоник усиливаются промежуточными усилителями 11-16, после чего постунают в аналого-цифровой преобразователь

17, вырабатывающий сигналы.для ввода

I вычислительный блок 18, где произ- .. водится.рещение системы линеариэованных зависимостей амплитуд выходных сигналов гармоник от измеряемых и влияющнх параметров и вырабатываются сигналы,. являющиеся мерамн измеряемого давления и влияющих параметров.Эти сигналы поступают на регистратор 19, где и регистрируется величина давления, свободная от температурной погрешности датчика, а также и величина самой температуры. Амплитуды гармоник, выделенных иэбирательными системами 8, 9 и 10, служат для корректировки амплитуд гармоник, выделенных иэбирательнымн системами 5, 6 и 7, s случае нестабильности источннка 1 полигармонического сигнала.

Предложенный способ измерения давления нерезонаноным датчиком прямого дейатвия с одним электрическим выходом и устройство для его реализации позволяют повысить точность и информативность путем выделения измеряемого н влияющих параметров из выходного сигнала только одного датчика без введения дополнительных цепей компенсации и дополнительных компенсационных датчиков.. Кроме того, в предложенном техническом решении возможно осуществление контроля н регистрации не только измеряемого давления, но и самого влияющего фактора, что также повыщает информативность проведения измерений.

1. Способ измерения давления нере.эонансным датчиком прямого действия

5 996877

Составитель Ч. Кизилов

Редактор Л.Веселовская Фехред М.Герцль КорректорА. Гриценко

Заказ 920/59 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного кокытета ССОР по делам изобретений и открыткой

113035,:Москва., >K -35, Рау 4сКая, наб., л.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 с одним электрическим вцходом, включающий градуировку датчика при различных частотах его питания, выбор оптимальной частоты питания и регистрацию амплитуды выходного сигнала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью 5 повыиения точности измерения давления путем выделения измеряемого и влияющих параметров из выходного сигнала, питание датчика осуществляют полигармоническим сигналом, на выходе 10 датчика выделяют гармоники и регистрируют нх амплитуды, при этом число гармоник выбирают не менее числа из меряемого и влияющих параметров.

2. Устройство для измерения давления нерезонансным датчиком прямого действия с одним электрическим выходом, содержащее источник переменного сигнала, соединенный с входом нерезонансного датчика давления прямого действия с одним электрическим выходом, при этом вход и выход датчика

I через усилители соединены с вычислительным устройством и регистратором, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что источник переменного сигнала выполнен в виде источника полигармонического сигнала, а связь усилителей с вычис. лительным устройством осуществлена через параллельные цепи, каждая из которых содержит фильтр, детектор и промежуточный усилитель, причем вычислительное устройство соединено с регистратором числом каналов, равным числу измеряемых и влияющих парамет. ров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Скрипник Ю.A. Методы преобразования и выделения измерительной информации нз гармонических сигналов.

Киев, "Наукова думка", 1971, с. 5- 6, 14, рис.2а.

2. Авторское свидетельство СССР

9 699375, кл. G Ol L 9/10, 28.11.79

{прототип).