Датчик давления Советский патент 1983 года по МПК G01L9/10 

(5t) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к цифровым устройствам измерения давления. Известны датчики давления, в кото рых измеряемое давление с помощью мембраны преобразуется в перемещение и в свою очередь преобразуется в частотный выходной сигнал. Недостаток датчика - большая погрешность измерения. Известен датчик давления, содержа щий манометрическую коробку, перемещение центра которой передается индуктивному преобразователю, включенному в колебательный контур генерато ра меняющейся частоты, Генератор опорной частоты, смеситель и Недостаток датчика - большая погрешность измерения давления. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем что в датчик давления, содержащий ма нометрический чувствительный элемент, связанный со вторичным преобразователем, включенным в колебательный контур генератора меняющейся частоты, генератор опорной частоты, смеситель, ко входам которого подключены генераторы, а к выходу - последовательно соединенные усилитель-формирователь и выходной ключ, управляемый импульсом счета, введены два управляющих ключа, входы которых подключены к управляющему входу выходного ключа, выход одного ключа присоединен к генератору меняющейся частоты, а выход другого - к генератору опорной частоты , На фиг. 1 изображен датчик, блоксхема; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу датчика. Датчик давления состоит из манометрической коробки 1, перемещение жесткого центра которой, пропорциональное измеряемому давлению, передается индуктивному преобразователю

2, включенному в колебательный контур генератора меняющейся частоты 3, генератора опорной частоты 4, смесителя 5, усилителя-формирователя 6, выходного ключа 7, управляемого импульсом счета ., и управляющих ключей 8 и 9, входы которых подключены к управляющему входу выходного ключа 7 выход управляющего ключа 8 подключен к генератору меняющейся частоты 3, а выход управляющего ключа 9 к генератору опорной частоты . В исходном состоянии, при отсутствии импульса счета выходные сопротивления управляющих ключей 8 и 9 малы и, бу дучи подключенными, например, параллельно цепям смещения генератора меняющейся частоты 3 и генератора опор ной частоты k, нарушают условия для самовозбуждения последних и сигналы на их выходах отсутствуют. С приходом импульса счета (фиг,2с( на входы управляющих ключей 8 и 9 в момент времени t, соответствующий переднему фронту импульса счета, выходные сопротивления управляющих клю чей 8 и 9 становятся достаточно боль шими, перестают влиять на параметры генераторов 3 и и в последних начинают выполняться условия дня самовозбуждения и возникновения с момента времени t незатухающих колебаний на выходе генератора меняющейся частоты 3 с частотой пропорциональной измеряемому давлению (фиг. 25) , а на выходе генератора опорной частоты i - с постоянной опорной частотой (фиг. 2-6). В момент времени t,,, соответствующий заднему фронту импульса счета, выходные сопротивления управляющих ключей 8 и 9 вновь становятся до статочно малыми, шунтируют цепи смещения генераторов 3 и t, последние выключаются и колебания на их выходах с момента времени 12, (фиг. 26,6) начинают носить затухающий характер. Сигналы с выходов генератора меняющейся частоты 3 и генератора опорной частоты Ц поступают ,на входы смесителя 5. С выхода смесителя сигнал (фиг. 2z), начинающийся в момент вре мени t , соответствующий переднему фронту импульса счета, промодулированный по амплитуде разностной частоты, пропорциональной измеряемому давлению, поступает на вход усилителя-формирователя 6, на выходе которого формируется импульсная последовательность разностной частоты (фиг. 25), в который передний фронТ первого импульса всегда совпадает с передним фронтом импульса счета. За счет этого при поступлении на вход выходного ключа 7 импульсной последовательности разностной частоты (фиг. 20), а на другой управляющий вход выходного ключа 7 импульса счета (фиг. 2а) на выходе ключа 7 формируется ,пачка импульсов (фиг. 26), число импульсов в которой всегда номинальное и соответствует измеряемому давлению, т.е. будет исключаться погрешность в один импульс преобразования разностной частоты в пропорциональное число импульсов, а. следовательно, будет уменьшена погрешность датчика. Технико-экономический эффект датчика давления состоит в том, что уменьшение погрешности измерения давления повышает точность контроля технологического режима и улучшает его характеристики. Формула изобретения Датчик давления, содержащий манометрический чувствительный элемент, связанный с вторичным преобразователем, включенным в колебательный контур генератора меняющейся частоты, генератор опорной Частоты, смеситель, к входам которого подключены генераторы, а к выходу - последовательно соединенные усилитель-формирователь и выходной ключ, управляемый импульсом счета, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два управляющих ключа, входы которых подключены к управляющему входу выходного ключа, выход одного ключа присоединен к генератору меняющейся частоты, а выход другого - к генератору опорной частоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 355519, кл. G 01 L 9/10, 1970. 2.Агейкин Д.И., Костина Е.Н. и Кузнецова Н.М. Датчики контроля и регулирования. М., Машиностроение, 1965, с. 591.

.