Пневмоэлектрический преобразователь аналоговых сигналов

Пневмоэлектрический преобразователь аналоговых сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПНЕВМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ , содержащий генератор пневматических импульсов, нормально закрытый и нормально открытый клапаны, каналы упЮравления которых соединены с выходом генератора пневматических импульсов, пьезокерамический элемент, установленный в полости корпуса и подключенный через электронный усилитель к выходному каналу, входной канал и канал опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в полости корпуса установлена вялая мембрана, причем камера с одной стороны мембраны сообщена с выходами обоих клапанов, входы которых соответственно соединены с каналом опорного сигнала и с атмосферой, а камера с другой стороны мембраны, в которой расположен пьезокерамический элемент, соединена с входным каналом. W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) F 15 С 3/04 ф« « °

I 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ъ! j «««I

«\

« °

° Ю

ЪМ

CO

00 3 3

CO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3535361/18-24 (22) 10.01.83 (46) 23.04.84. Бюл. № 15 (72) А. Л. Колойденко и А. Н. Сабуров (53) 621.525 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3486956/24, кл. F 15 С 3/04, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР № 752060, кл. F 15 С 3/04, 1980 (прототип). (54) (57) ПНЕВМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащий генератор пневматических импульсов, нормально закрытый и нормально открытый клапаны, каналы уп„,SUÄÄ 1087709 A равления которых соединены с выходом генератора пневматических импульсов, пьезокерамический элемент, установленный в полости корпуса и подключенный через электронный усилитель к выходному каналу, входной канал и канал опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в полости корпуса установлена вялая мембрана, причем камера с одной стороны мембраны сообщена с выходами обоих клапанов, входы которых соответственно соединены с каналом опорного сигнала и с атмосферой, а камера с другой стороны мембраны, в которой расположен пьезокерамический элемент, соединена с входным каналом.

1087709

Составитель Н. Лапин

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 2626/31 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к средствам пневмоавтоматики и может быть использовано для преобразования пневматических аналоговых сигналов в электрические.

Известен пневмоэлектропреобразователь, содержащий генератор пневмоимпульсов, клапан, канал управления которого соединен с прямым выходом генератора импульсов, вход — с входным каналом преобразователя, а выход — с полостью пьезокерамического элемента, связанного своим выходом с выходным каналом преобразователя, и емкость, полость которой разделена вялой мембраной на две камеры, одна из которых сообщена с выходом клапана, а другая— с инверсным выходом генератора импульсов (1) .

Недостатком этого преобразователя является сложность конструкции в связи с наличием емкости с вялой мембраной.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пневмоэлектрический преобразователь, содержащий генератор пневматических импульсов, нормально закрытый и нормально открытый кла паны, каналы управления которых соединены с выходом генератора пневм атических импульсов, пьезокерамический элемент, установленный в полости корпуса и подключенный через электронный усилитель к выходному каналу, входной канал и канал опорного сигнала (2).

Недостатком известного преобразователя является то, что из линии входного сигнала в атмосферу сбрасывается некоторое количество газа, что не позволяет использовать его в случаях, когда источник преобразуемого давления обладает ограниченной мощностью.

Целью изобретения является расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что в пневмоэлектрическом преобразователе, содержащем генератор пневматических импульсов, нормально закрытый и нормально открытый клапаны, каналы управления которых соединены с выходом генератора пневматических импульсов, пьезокерамический элемент, установленный в полости корпуса и подключенный через электронный усилитель к выходному каналу, входной канал и канал опорного сигнала, в полости корпуса установлена вялая мембрана, причем камера с одной стороны мембраны сообщена с

45 выхода м и обоих кл ап а нов, входы которых соответственно соединены с каналом опорного сигнала и с атмосферой, а камера с другой стороны мембраны, в которой расположен пьезокерамический элемент, соединена с входным каналом.

На чертеже приведена схема преобразо в а тел я.

Преобразователь состоит из пьезокерамического элемента 1 и вялой мембраны 2, установленных в корпусе 3. Пьезокерамический элемент 1 соединен черЕз электронный усилитель 4 с выходным каналом 5 (Ив) .

Камера 6 подключена к выходам нормально открытого 7 и нормально закрытого 8 клапанов. Вход клапана 7 сообщен с каналом 9 опорного сигнала Рви, вход клапана

8 — с атмосферой Р, каналы управления клапанов 7 и 8 соединены с выходом P генератора 10 импульсов.

Камера 11 подключена к входному каналу 12 Рвх

Преобразователь работает следующим образом.

При непрерывном следовании импульсов

Р— — 0 и Р— — 1 клапаны 7 и 8 поочередно сообщают камеру 6 с вялой мембраной 2 и с каналом 9 либо с атмосферой Ро. Поскольку Р,п>Рв„ми Ро< Рвкь,, то мембрана 2 либо прижимается к мембране 1, либо отходит от нее так, что на мембрану 1 действуют поочередно сигналы Р в либо

P „соответственно. Возникающая вследствие пьезоэффекта на обкладках мембраны 1 разность потенциалов aU за время одного цикла импульса Р пропорциональна разности давлений (Ро„— Р„). Укаэанная разность потенциалов n U после фильтрации и усиления по напряжению и мощности с помощью усилителя 4 поступает на выход 5

U x преобразователя.

Как видно из изложенного, для нормальной работы преобразователя требуется постоянство опорного сигнала Р„и идеальная вялость мембраны 2. Оба эти условия легко обеспечива-ются. Проведенные испьпания преобразователя с использованием в качестве источни ка Роп элемента УСЭППА типа

П23Д.3 и вялой мембраны из мембранного полотна толщиной 0,17 мм показали, что в отличие от известного в предложенном преобразователе отсутствует сброс газа и линии входного сигнала в атмосферу и при этом погрешность преобразователя не превосходит +-0,5 /о.