Устройство для измерения давления

Устройство для измерения давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения давления. Цель изобретения - повышение точности. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее дифференциатор 2, сумматор 3, последовательно включенные интегратор 8, преобразователь 5 напряжение - ток, индуктивный датчик 1 давления, введены компаратор 7, управляемый делитель 4 напряжения, второй дифференциатор 6S причем выход сумматора 3 через последовательно включенные компаратор 7, интегратор 8, управляе # мый делитель 4 напряжения, дифференциатор 2 подсоединен к своему входу, интегратор подключен -к второму входу компаратора 7, выход которого является выходом устройства, сумматор 3 через второй дифференциатор 6 подсоединен к управляющему входу управляемого делителя 4 напряжения, выход которого связан с вторым входом сумматора 3, кроме того, первый вывод датчика подключен к третьему входу сумматора 3, второй вывод соединен с земляной шиной. С выхода преобразователя напряжение - ток поступает на датчик 1 ток, в виде прямоугольного импульсэ, при этом на выходе датчика напряжение имеет вид линейной функции от времени. Аналогичный сигнал поступает на второй вход сумматора 3 с дифференциатора 2. Подбором постоянных времени дифференциаторов 2 и 6 и коэффициента деления управляемого делителя 4 напряжения достигается компенсация влияния температуры на чувствительный элемент датчика и на его обмотку, i ил с оэ Ј -vj СО 00

СОЮЗ CGBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

G 01 1- 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОИРЕТЕНИЯМ И ОтнрмтИНМ

ПРИ ГКНТ СССР (2l ) 4702642/10 (22) 09. 06. 89 (46) 07.05..91. Бюл. 3 17 (71) Пензенский политехнический институт (72) Л.Г.Когельман, А.И.Мартяшин, И.Н.Фролов и В.И.Чернецов (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1437699, кл. G 01 ? 9j10, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения давления. Цель изобретения - повышение точности. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее дифференциатор 2, сумматор 3, последовательно включенные интегратор 8, преобразователь 5 напряжение— ток, индуктивный датчик 1 давления, введены компаратор 7, управляемый делитель 4 напряжения, второй днфференциатор 6, причем выход сумматора

3 через последовательно включенные компаратор 7, интегратор 8, управляе.,Я0„„164730

2 мый делитель 4 напряжения, дифференциатор 2 подсоединен к своему входу, интегратор подключен к второму входу компаратора 7, выход которого является выходом устройства, сумматор

3 через второй дифференциатор 6 подсоединен к управляющему входу управляемого делителя 4 напряжения, выход которого связан с вторым входом сумматора 3, кроме того, первый вывод датчика подключен к третьему входу сумматора 3, второй вывод соединен с земляной шиной, С выхода преобразователя напряжение - ток поступает на датчик 1 ток, в виде прямоугольного импульса, при этом на выходе датчика напряжение имеет вид линейной функции от времени, Аналогичный сигнал поступает на второй вход сумматора 3 с дифференциатора 2. Подбором постоянных времени дифференциаторов 2 и 6 и коэффициента деления управляемого делителя 4 напряжения достигается компенсация влияния тем еваА пературы на чувствительный элемент С5 датчика и на его обмотку. 1 ил. фъ

16473О8

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения давления, Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже приведена функциональ" ная схема устройства.

Устройство содержит индуктивный датчик 1 давления, первый и второй 10 дифференциаторы 2 и б9 сумматор 3, управляемый делитель 4 напряжения, преобразователь 5 -напряжения ток, компаратор 7, интегратор 8, причем интегратор 8, преобразователь 5 напряжение ". ток, датчик 1 давления включены последовательно. Выход сумматора 3 через последовательно вклю ченные компаратор 7, интегратор 8, управляемый делитель 4 напряжения, дифференциатор 2 подсоединен к своему входу, интегратор 8 подключен к второму входу компаратора 7, выход которого является -выходом устройства, суж атор через второй дифференциатор

6 подсоединен к управляющему входу управляемого делителя 4 напряжения, выход которого связан с вторым входом суьыатора 3, кроме того, первый вывод датчика подключен к третьему 30 входу сумматора 3„ второй вывод соединен с земляной шиной.

1Устройство работает следующим

o6pctsoN

В установившемся режиме работы на выходе компаратора 7 действует напряжение прямоугольной формы с амплитудой U, поступающее на вход интегра. тора 8, напряжение U которого зависит от времени так

U = — — t

9 ь8 где 8-. постоянная времени интегратора 8.

Это напряжение подается на вход преобразователя 5 напряжение — ток, иа выходе которого ток определяется выражением

1 50 g к, оое K - аоаффацйеат ореоаюаеоаателя 5.

Ток с выхода преобразователя 5 на-. ":,. пряжение — ток поступает на индуктив

55 ный датчик 1, напряжение на выходе которого

U - — — — (L+ Rt)

U л

8 где L u R - индуктивность и активное сопротивление индуктивного датчика l.

Напряжение с выхода интегратора .

8 ноцается на вход управляемого делителя 4 напряжения с изменяющимся коэффициентом передачи и, т,е.

U л

68

Напряжение с выхода управляемого делителя 4 напряжения поступает на вход днфференциатора 2, сигнал на выходе которого и 0ь2 л

Uи

С8 где С - постоянная времени дифферен2. циатора 2.

Напряжение йа выходе сумматора 3 определяется выражением

0 = U(- 02 — Uq.

Un

0 = -"- (L+Rt) - - 2 — - — — - nt

<8К "8 (— -"<, n)+t(— --и)

U L R

48 Ki а к!

Это напряжение поступает на вход второго дифференциатора 6, Сигнал на выходе дифференциатора 6 имеет вид

UCа R

U --, — (— --n) ьд где ь - постоянная времени дифференциатора 6, Это напряженые воздийствует на коэффициент передачи управляемого делителя 4 напряжения, изменяя его таким образом, чтобы обеспечить услоК вие Uб=офт е n к

Ф

При этом

Ф, 0 ь Л

U =; -(— ", n) т т -(- - )

c Kt 2 аб К ? К, (L- Ф„К), U . Л 8к

Напряжение с выхода сумматора 3 поступает на вход компаратора 7, где сравнивается с выходным напряжением интегратора 8. В момент равенства

U> 0 выходное напряженке компаратора:, 7 скачкообразно меняет знак на противоположный и весь процесс повторяется аналогично рассмотренному.

Период колебаний на выходе компаратара 7 определяется as соотношения

О„-n, R)

U U T (8% . <. 9 4 1 1 откуда Т 4К (L a2R) I64

Формула из обре тения

Составитель А. Зосимов

Техред С,Мигунова Корректор Н. Ревская

Редактор Я.Гратилло

Тираж 365

Заказ 1391

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужrоpаpД, ул. Гагарина,10f

Индуктивность датчика 1, например, связана с преобразуемым давлением следующей зависимостью: в+ Ка(1 Х+ 1О"е ) где Lo - индуктивность датчика при давлении Р 0 í t t

1 К Р - изменение положения чувствительного элемента при

4 0

t u t — фактическая и нормальная

П темпера тура эксплуатации датчика 1;

К и К - коэффициенты пропорциональности, соответственно

Гн/м, MJHa;

1 L Дс - изменение положения чувствио е тельного - элемента под действием изменения температуры

Stat-t У

L - коэффициент линейного теплое ваго расширения чувствительного элемента;

1. — длина чувствительного элемено та при tff, м.

Значение активного сопротивления

R индуктивного датчика 4 изменяется от температуры

R - Rdri + Laiit39 где R - активное сопротивление дат0 чика 1;

Lff - температурный коэффициент сопротивления обмотки датчика 1.

Из приведенных соотношений значение периода колебаний Т определяется при нормальных условиях как

Т11* 4К1(Ь, + К 1» -„Ф К,), а при фактической температуре

TqP 4К10о + К 1» + К 1оТеМ

- г "о - 2"6 0Ь ) °

Принимая

Af Lo -czRos

«А

7308 6 получаем

То 4К<(К 1к + А );

ТФ 4К,(К 1Х + А + К 1, L ht

Lg b<) °

Если обеспечить условие

h «K 1

3 йзь а RoL ° то получим Т Т-, т.е. период коле» и баний на выходе устройства не зависит от температуры, а с давлением связан соотношением

Т = КР1 + А, где K 4KКК иA 4

Устройство для измерения давле20 ния, содержащее последовательно включенные интегратор, преобразователь напряжения в ток и индуктивный датчик давления, а также первый дифференциатор и сумматор, о т л и ч а ю—

25 щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй дифференцнатор, управляемый делитель напряжения и компаратор, при этом выход датчика давления соединен с

30 первым входом сумматора, выход которого подключен параллельно к первому входу компаратора и через левый дифференциатор к управляющему входу управляемого делителя напряжения, 35 выхОД кОтОрОгО подключен параллель» но к второму входу сумматора н через второй дифференцнатор к третьему входу сумматора, причем выход интеграто» ра подключен параллельно к входу

4g управляемого делителя напряжения и к второму входу компаратора, выход ко торого соединен с входом интегратора и является выходом устройства.