Устройство для измерения влажности

Устройство для измерения влажности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i >687381 ъ ф (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено14.03.78 (21) 2590771/18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (5l ) М. Кд.

G О! N 27/02

Гюсудврстввянье кфватет

СССР яо даяам кзабретеннй я OB(pbiTNN

ОпУбликовано 25.09.79 Бюллетень A 35

Дата опубликования описания 25.09.79 (53) УДК 543.712 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Лосихин и В. П. Рупасов

Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (7() Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

Изобретение касается электрических измерений незлектрических величин и предназначено для измерения влажности, преимушественно почвы, в мелиорации и сельскохозяйственном производстве.

Известны мостовые схемы юмерения влажности почвы, питаемые прерывистым синусоидальным напряжением с регулируемой скважностью (1).

Недостатком таких устройств является невозможность получения непосредствешю с мостовой схемы импульсного выходного сигнала, с частотой, пропорциональной юмеряемому параметру, пригодного для дистанционной передачи данных беэ дополнительных преобразований.

Наиболее близким техническим решением к изобретению можно считать устройство для измерения влажности почвы, в котором фактически реализован принцип раэвертываюшегопреобразования (21.

Устройство это содержит в последовательной схеме: датчик, лампу тлеюгцего разряда, зашунтироваиную конденсатором, н источник питания. С точки зрения принципа развертывающего преобразования известное устройство содержит. измерительную цель — сопротивление датчика; цепь развертки — конденсатор, шунтируюший лампу тлеюгцего разряда; цепь сравне5 ния — лампу тлеющего разряда с определенными напряжениями зажигания и потухания и ис.точник питания, управляемый лампой тлеюгцего разряда.

Недостатками такого устройства являются большая погрешность измерений, достигаюшая

25%, связанная с нестабильностью напряжений зажигания и потухания лампьi тлеювцего разряда и необходимость дополнительных преобразований для дистыпшонной передачи данных.

l5

Цель изобретения — повышение точности измерений, получение непосрелствешю на диагонали питания моста импульсного информационного сигнала с частотой, изменявшейся прямо пропорционально влажности почвы и обеспече20 ние возможности дистанционнои передачи данных.

Это достигается тем, что к диагоналнм изме рительного моста подключен в качестве управ:и.

3 68738 емого источника питания операционный усилитель, прямым входом к измерительному плечу, инвертирующим входом — к плечу сравнения, а выходом — к диагонали питания моста.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из моста переменного тока 1, с измерительным плечом (ЯД, плечом развертки (С), плечами сравнения (Rp R), управляемого источника питания, содержащего опе- 0 рационный усилитель 2 и источник питания 3.

Устройство работает следующим образом.

Запуск устройства производится подачей напряжения питания на операционный усилитель 2.

При этом на выходе операционного усилителя в точке "а", появляется напряжение положительной или отрицательной полярности и распределяется по элементам схемы следующим образом.

В точке "в",это напряжение делится пропорционально сопротивлениям и цепи сравнения и рав- 20 но р — Uà Й

В точке "с" в, первый момент появляется полная амплитуда выходного напряжения операционного усилителя О, затем убывающая, благодаря заряду конденсатора С, по закону

В момент уравновешивания напряжений в точках "с" и "в", операционный усилитель 2 переключается и на его выходе появляется напряжение противоположной полярности, которое, в свою очередь, распределяется относительно эле- зэ ментов схемы аналогично предыдущему случаю, и при уравновешивании напряжений в точках

"с", н "в", операционный усилитель переключается в первоначальное состояние. Далее цикл переключений повторяется автоматически до тех 4о пор, пока не будет снято питание с операционного усилителя.

Частота переключений операционного усилителя и, следовательно, частота смены знака на1 4 пряжения на диагонали питания моста является информационным сигналом об изменении контролируемого параметра, например влажности почвы, и может быть передана без дополнитель-, ного преобразования иа любое расстояние известными методами. Эта частота зависцт в основном от изменения параметров датчика Ят. так как все остальные элементы моста С, Я, Я являются высокостабильными элементами, чем и обеспечивается повышение точности измерений предлагаемым устройством.

Предлагаемое устройство осуществляет непосредственное преобразование электрического сопротивления датчика в частоту следования электрических импульсов и тем самым обеспечивает прямо пропорциональную зависимость частоты переключений устройства от влажности почвы.

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности, содержащее мостовую измерительную схему, включающую измерительное плечо, плечо развертки и плечи сравнения, управляемый источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, получения непосредственно с лиагоналн питания моста импульсного информационного сигнала с частотой, изменяющейся прямо пропорционально влажности почвы и обеспечения возможности дистанционной передачи данных, к диагоналям измерительного мост1 подключен в качестве управляемого источника питания операционный усилитель, прямым входом — к измерительному плечу, иивертирующим входом — к плечу сравнения, а выходом — к диагонали питания моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР И 269552, кл. 6 01 И 27/26, 1967.

2. Берлинер М. А. Электрические,измерения, автоматический контроль и регулирование влажности. M.-Л., "Энергия", 1965, с. 66 — 68.

687381

Составитель О. Маликова

Редактор Jl. Лашкова Техред 3. Фанта Корректор M. Селех мам

Заказ 5570/41 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Рашуская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4