Цифровой измеритель относительной влажности воздуха

Цифровой измеритель относительной влажности воздуха

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii 443350

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 22.12.72 (21) 1866511/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.09.74. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 04.12.75 (51) М. Кл. G 01тх 1/11

G 01п 27/02

Государственнык комитет

Совета Министров СССР ао делви изобретений н открытий (53) УДК 551.508.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. M. Четверухин, A. М. Литвинов, А. T. Сорокина и Ю. А. Швец

Институт автоматики (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЪ ОТНОСИТЕЛЪНОЙ

ВЛА)КНОСТИ ВОЗДУХА

Изобретение относится к области измерительной техники в метеорологии.

В известных измерителях относительной влажности воздуха, содержащих датчики абсолютной влажности и температуры с резистивными выходами, устройство автоматического переброса уставок, выходы которого соединены со входами измерительной схемы, нормирующего преобразователя и через элемент выдержки времени с пусковым устройством, а выход его через узел допусков подключен к выходу цифрового преобразователя для получения действительного значения измеряемой относительной влажности необходимо алгебраически суммировать коды уставки и отклонения, что усложняет схему.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Это достигается тем, что в предлагаемом измерителе линейный выход устройства автоматического перебора уставок связан со входом цифрового преобразователя, а нелинейный выход связан со входом нормирующего преобразователя.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого измерителя.

Датчик температуры 1 и датчик абсолютной влажности 2 включены в измерительную схему 3. Выход измерительной схемы 3 подключен ко входу нормирующего преобразователя

4, Ко входу нормирующего преобразователя 4 подключен также нелинейный выход устройства автоматического перебора уставок 5. Выход нормирующего преобразователя 4 связан со входом цифрового преобразователя 6, вы5 ход которого через узел допусков 7 связан со входом устройства автоматического перебора уставок 5. Линейный выход устройства автоматического перебора уставок 5 связан также со входом цифрового преобразователя 6. Уст1о ройство автоматического перебора уставок 5 связано также с измерительной схемой 3, нормирующим преобразователем 4, узлом допусков 7 и через элемент выдержки времени 8 с пусковым устройством 9.

Датчик температуры (R,) 1 и датчик абсолютной влажности (Я„) 2 включены в измерительную схему 3 так, чтобы напряжение на ее выходе U соответствовало непосредственно относительной влажности q,,-. Связь измери20 тельной схемы 3 с устройством автоматического перебора уставок 5 обеспечивает режимные изменения в измерительной схеме 3 в зависимости от значений набранной уставки для обеспечения более точной аппроксимации

25 функции Л„= f(R,) при ср;=const прп значениях измеряемой относительной влажности, близких к значению уставкп. Сигнал U,- с выхода измерительной схемы 3, пропорциональный относительной влажности, поступает на з0 вход нормирующего преобразователя 4, где

443350

10 вычитается из напряжения Uy, „поступающе го с нелинейного выхода устройства автоматического перебора уставки 5. Так как зависимость U,,-= (,.) для подогревных хлористолитиевых датчиков нслинейна, напря>ксние

U. выбирается из условия У,„= У,, при

cp =cpyc,, тем самым осуществляется кусочнолинейная аппроксимация зависимости U„=

=/(,,). Сигнал разности нормирующнм преобразователем 4 нормируется до определенного значения. Например, диапазон преобразования пормирующего преобразователя равенн +-10 Я> относительной влажности. Вследствие нелинейности характеристики (/,=/ (q:.,) при значениях уставки р,-,,=40 и qycr=80 /ю отклонения напряжения U, от Uy„áóäóò различными, поэтому коэффициент преобразования нормирующего преобразователя 4 должен быть переменным, что обеспечивается связью устройства автоматического перебора уставки

5 с нормирующим преобразователем 4, в зависимости от величины выбранной уставки. Это обеспечивает постоянный масштаб сигнала отклонения Л(/,- на выходе нормнрующего преобразователя 4 независимо от измеряемой величины cp„„, Сигнал отклонения ЛУ, с выхода нормирующего преобразователя 4 поступает на вход цифрового преобразователя б, где алгебраически суммируется с напряжением U,„линейного выхода устройства автоматического перебора уставок 5. При дискретности выбора уставки в устройстве автоматического перебора уставок 5, равной диапазону преобразования нормирующего преобразователя 4, напряжение U меняется скачкообразно на величину, равную величине максимального значения напряжения ЛУ, Например, при диапазоне преобразования нормирующего преобразователя 4, равном

+-10 /о относительной влажности, значения уставок в устройстве автоматического перебора уставок 5 будут равны соответственно р,-„, =О, 10, 20,, 90, 100 . Если при этом значение напряжения ЛU„ i eT no, папример, + 1 В, что соответствует -0 10O/o относительной влажности на входе нормирующего преобразователя 4, то значения У„должны быть равны соответственно U„„=O, 1, 2..., 9, 10 В. Например, при р=52 /о и р,-„=50% значение Лс/„=+0,2 В, значение U„=5 В и суммарное напряжение, подлежащее цифровому преобразованию, равно 5,2 В, при ср, 37 / и с,„=40/с значение AU,= — 0,3 В, значение

У,„=4 В, напряжение, подле кащее цифровому преобразованию равно 3,7 В и т. д. Очевидно, что напряжение, подлежащее цифровому преобразованию, прямо пропорционально действительному значению измеряемой относительной влажности ср,, при условии, что (,.cT cpx) (Лср„,, где Л, — диапазон нормирующего преобразователя.

Для Выполнения условия (cpycv — Qx) cptm служит узел допусков 7, осуществляющий перебор уставок в устройстве автоматического

)5

65 перебора уставок 5. Узел допусков 7 представляет собой набор схем совпаzon» на определенные уровни срабатывания, а ул ройство автоматического перебора уставок 5 — счетчик уставок. За счет связи устройства автоматического перебора уставок 5 с узлом допусков 7 выбирается необходимая схема совпадения узла допусков. При cpycy=30 /ю и Л<

=10 в узле допусков 7 включается схема совпадения на q,,==40o/c, при (р,=40o/o схема совпадения на

Б исходном состоянии устройство автоматического перебора уставок 5 находится в положении минимальной измеряемой относительной влажности „„„. При подаче импульса пуска пусковое устройство 9 запускает цифровой преобразователь 6, производя цифровое преобразование, и если результат измерения

cpqn превышает значение (,-„+Л „,), то узел допусков 7 производит переключение в устройстве автоматического перебора уставок 5 следующей уставки. Через элемент выдержки времени 8 производится повторный автоматический запуск. Узел допусков 7 вновь анализирует результат при новом уровне срабатывания и т. д.

Процесс измерения автоматически повторяется до тех пор, пока»е выполнится неравенство (р — cpycz) (гр„,. При этом узел допусков

7 не выдает импульс на переключение уставки в устройстве автоматического перебора уставок 5, и процесс измерения заканчивается. Перед новым измерением необходимо устройство автоматического перебора уставок 5 вновь вернуть в исходное положение (минимальное значение уставки) .

B процессе измерения каждый раз при переключении новой уставки выдаются соответcTB) ющие значения напряжений Uycz и UpT> производятся необходимые перестройки в измерительной схеме 3 для уточнения зависимости Rp — — f(Rc) при rp,=const и в нормирующем преобразователе 4 для сохранения масштаба преобразования AU, пропорционально Л р.

Предлагаемая связь устройства автоматиче ского перебора уставок 5 с узлом допусков 7 является новой по сравнению с прототипом, однако она не является принципиальной. Узел допусков 7 может быть соединен непосредственно с выходом нормирующего преобразователя 4 и срабатывать от уровня сигнала отклонения (переключаются уставки в устройстве автоматического перебора уставок 5), Необходимость в установке исходного состояния устройства автоматического перебора уставок

5 отпадает, если использовать узел допусков

7, реагирующий на величину и полярность выходного напряжения нормирующего преобразователя 4 (например поляризованное реле), и реверсивный счетчик устройства автоматического перебора уставок 5. В этом случае процесс измерения может начинаться с любого произвольного значения уставки. Устройство

443350

Предмет изобретения

Составитель В. Маркелов

Техред Т. Миронова

Редактор И. Шубина

Корректор О. Тюрина

Заказ 2565(7 Изд № 1397 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 автоматического перебора уставок 5 с нелинейным выходом U,.„ äëÿ аппроксимации зависимости U, f(гр) и с линейным выходом

U, для получения на выходе цифрового преобразователя 6 непосредственно действительного значения измеряемой относительной влажности нетрудно получить включением одного реле (например номера уставки) 11apaëлельно двум делителям напряжения (нелинейному и линейному).

Введение одного дополнительного линейного делителя напряжения в устройстве автоматического перебора уставок 5 позволяет получить на выходе цифрового преобразователя напряжение линейно меняющееся и пропорциональное действительному значению измеряемой относительной влажности.

Цифровой измеритель относительной влажности воздуха, содержащий датчики абсолют5 ной влажности и температуры с резистивными выходами, устройство автоматического перебора уставок, выходы которого соединены с входамп измерительной схемы, нормирующего преобразователя и через элемент вы10 держки времени с пусковым устройством, а вход через узел допусков подключен к выходу цифрового преобразователя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения устройства, дополнительно линейный выход устрой15 ства автоматического перебора уставок связан со входом цифрового преобразователя, а нелинейный выход связан с входом нормирую щего преобразователя.