Трансформаторный датчик давления

Трансформаторный датчик давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сояа Советскик

Социалистических иснуолик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 386293 (22) Заявлено 11.06.76 (21) 2371257/10 с присоединением заявки Ке (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.11.77. Бюллетень М 42 (45) Дата опубликования описания 11.11,77 (51) М Кл G 01L 9/10

Гасударственный комите

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.787.91 (088.8) (72) Авторы изобретения

М, В. Дрожжин, А. И. Иоффе и П. В. Колбасин (71) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области приборостроения, а именно, к области преобразования механических величин в электрические.

Известны трансформаторные датчики давления, содер>кащие упругий чувствительный элемент и преобразователь перемещения упругого элемента в электрический сигнал (1, 2).

При работе таких датчиков в условиях изменяющейся температуры окружающей среды необходимы специальные средства компенсации температурных погрешностей.

Известные средства (3) подобного назначения позволяют провести компенсацию температурных погрешностей только в условиях неизменяемой либо медленно меняющей температуры окру>кающей среды, К недостаткам известных датчиков давления относится то, что при резком изменении температуры окружающей среды они имеют большие погрешности, причиной которых является неодинаковая тепловая инерционность отдельных деталей датчиков, влияющих на точность их работы.

Для обеспечения компенсации динамических температурных погрешностей предлагаемый датчик снабжен двумя терморезисторами, которые установлены снаружи и внутри корпуса датчика и включены в соседние плечи моста, измерительная диагональ которого соединена по схеме суммирования напряжений с выходом датчика, вход которого подключен через согласующий усилитель к диагонали питания моста.

На чертеже показан описываемый трансформаторный датчик давления, состоящий из упругого чувствительного элемента 1 и трансформаторного преобразователя 2 перемещения, содержащего магнитопровод 3 с катушкой возбуждения 4, подвижную 5 и компесационную 6 катушки. Чувствительный элемент

1 и магнитопровод 3 закреплены на основании 7 и герметично закрыты крышкой 8.

Для компенсации температурной погрешно15 сти датчик содержит терморезистор 9, установленный внутри корпуса датчика, и терморезистор 10, у становленный снаружи корпуса датчика. Для гальванической развязки выхода датчика и схемы компенсации, а также для усиления выходного сигнала датчика предназначен согласующий усилитель 11.

Кроме того, датчик имеет резисторы 12 и 13, которые вместе с терморезисторами образуют измерительный мост, а также регулировочные резисторы 14 и 15, необходимые для настройки схемы.

Датчик работает следующим образом.

При изменении давления упругий чувствительный элемент деформируется и перемеща30 ет подвижную катушку 5, в результате чего

Изд. ¹ 884

Тираж 1109

Подписное

Заказ 2459/8

Типография, flp. Сапунова. 2

3 изменится потокосцепление катушки 5 с магнитным потоком в воздушном зазоре магнитопровода 3 и на выходе датчика появится напряжение U, пропорциональное измеряемому давлению P.

При скачкообразном изменении температуры вне корпуса датчика температура внутри корпуса начинает медленно повышаться. Изза различной температурной инерционности деталей расстояние l от корпуса до магнитопровода и расстояние l от корпуса до края подвижной катушки изменяются с разной скоростью по законам, близким к экспоненциальным. При этом разность изменения этих длин определяет погрешность датчика. Таким ооразом разности изменения этих длин ЖН во времени соответствует изменение выходного напряжения датчика ЛЬ „(Ц. Кроме того, величина изменения выходного напря>кения зависит от величины измеряемого давления, так как от величины давления зависит теплопередача от стенок корпуса к деталям датчика.

При скачкообразном изменении температуры внешней среды изменение сопротивления терморезисторов происходит также по экспоненциальным законам. При этом за счет того, что терморезисторы включены в мост, в его измерительной диагонали появится напряжение компенсации U,;(t), которое будет зависить от различия постоянных времени терморезисторов. Подбирая постоянную времени терморезисторов, при помощи регулировочных резисторов, можно добиться, чтобы изменение выходного напряжения датчика во времени соответствовало изменению напряжения компенсатора, т. е.

ЛУд(t) = AU„(t)

Поскольку выходное напряжение устройства зависит от величины выходного напряжения датчика и папря>кения компенсации, то оно не будет изменяться при резком измене10 нии температуры окружающей среды.

Формула изобретения

Трансформаторный датчик давления по авт. св. № 386293, отл и чаю щий ся тем, 15 что, с целью обеспечения компенсации динамических температурных погрешностей, он снабжен двумя терморезисторами, один из которых установлен снаружи, а другой— внутри корпуса датчика, включенными в со20 седние плечи моста, измерительная диагональ которого соединена по схеме суммирования напряжений с выходом датчика, вход ко;орого подключен через согласующий усилитель к диагонали питания моста.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Туричин А. М. Электрические измерения неэлектрических величин, «Энергия», М., 1975, с. 314 — 316.

80 2. Авторское свидетельство СССР№157541, кл. G 011 19/04, 1965.

3. Авторское свидетельство СССР № 386293, кл. G 011 9/10, 1971.