Многопредельный цифровой манометр Советский патент 1986 года по МПК G01L9/08 

1 ,

Изобретение относится к измерителной технике, в частности к измерителным преобразователям давления.

Цель изобретения - .повьшение точности измерения путем обеспечения одинаковой погрешности на всех пределах измерения.

На чертеже приведена структурная схема цифрового манометра.

Дифровой манометр состоит из измерительного преобразователя 1 давления, выход которого подключен к рези торам 2 делителя 3 напряжения. К резисторам 2 подключены первый вход интегрирующего аналого-цифрового преобразователя 4 и первая контактная группа первого переключателя 5, к общей шине которого и к резисторам 2 подкдшчены контакты второго переключателя 6 К и К, общая шина которых соединена с выходной шиной 7. -К выходу аналого-цифрового преобразователя 4 подключен блок 8 управления, первый и второй выходы которого подключены к аналого-цифровому преобразователю 4 делителя 9 частоты с управляемым коэффициентом деления, инвертора 10, выход которого подключен к общей шине второй контактной групп переключателя 5, контакты которой подключены к управляющим входам делителя 9, генератора 11 опорной частоты, выход которого-подктпочен к счетному входу делителя 9, блока 12 индикации, подключенного к третьему выходу блока 8 управления,, элемента 13 совпадения, первый вход которого подключен к второму выходу блока 8 управления, на второй вход-которого через третий контакт второго переключателя 6 подан сигнал логической 1 с источника 14 сигнала логической 1, контакт К, замкнут при индикации в относительных единицах, выход элемента 13 совпадения подключен к управляющему входу делителя 9 частоты и к входу инвертора 10.

При подаче на вход давления на входе измерительного преобразователя 1 давления присутствует выходной сигнал в виде постоянного тока,пропорционального входному давлению, протекая по резисторам 9 делителя 3 напряжения, с которого снимается напряжение. При индикации измеряемого давления в единицах давления постоянно включен определенный контакт К/ При индикации в относительных еди

30

35

40

45

Kj таким об459002

ницах включен контакт разом, что суммарное сопротивление и соответственно напряжение, поступающее на выходную шину, обратно

5 пропорционально значению, относительно которого измеряется давление. С резисторов 2 напряжение посту- пает также на вход аналого-цифрового преобразователя 4, в первом

10 такте интегрирования с первого выхода блока 8 управления подается раз- решгиощий сигнал, происходит интегрирование входного сигнала, во втором такте с второго вьгеода блока 8 уп15 равления подается резрешающий сигнал и происходит интегрирование опорного напряжения, время разряда пропорционально входному напряжению и путем заполнения импульсами опорной часто20 ты преобразуется в цифровой эквивалент, поступающий на блок 12 индикации.

При этом опорная частота группы, поступающая на второй вход блока 8

25 управления при переключении второй группы контактов, изменяется таким образом, что вьшолняется соотношевом такте интегрирования

tv

ние fp А, где А - числовое значение предела, К - коэффициент. При этом время интеграции в перп

- f on где п емкость блока 8 управления,

а макст-1альное напряжение интеграции . .

1.U

1

и,

Мккс

S..

а

г . и

С J б ма

-4

Bt.

8Умау.{

где

г,

- е.

MdlCD

ei

MWKC

K -A-t

постоянная времени интеграции;

напряжение, соответствующее верхнему значению предела; очевидно, пропорционально А,

ir л

к А,

т.е.

и«х

тогда

Ц

К. А

. /1

п. К

МИМ к- А--

const.

т.е. при подаче на вход давления, равного верхнему значению предела, напряжение интеграции постоянно на всех пределах, что обеспечивает оди- 55 наковую точность на всех пределах.

Исходя иэ соображений сохранения значений промежуточных параметров интегрирования, при индикации в отно3

сительных единицах во 2-м такте интгрирования переключается опорная ча ,тота- fpn таким образом чтобы время сброса ,интеграции

Uu

« ииркс

-Jon

постоянно на всех пределах; связано с опорной частотой следующим соотношением

t -1

ffl« -

где N - число, подсчитанное в счетчике в конце 2-го такта интегрирования при индикации в относительных единицах

N

Р

ММКС

В

где В - число, относительно которого измеряется давление; К - коэффициент. Как правило, число N постоянно на всех пределах (например, при индикации в процентах от верхнего предела) , следовательно, частота в течение 2-го такта должна принимать значение, одинаковое на всех преде- .лах. Для этого во время 2-го такта интегрирования элемента 13 совпадения на управляющий вход делителя 9 поступает сигнал, включающий определенную опорную частоту

JKiny

on

в

Одновременно этот же сигнал посредством инвертора 10 снимает разрешающий сигнал с общей шины второй контактной группы первого переключателя 5. Формула изобретения

Многопредельный цифровой манометр, содержащий измерительный преобразр-

Редактор А. Козориз

Составитель В, Добровольский

Техред О.СопкоКорректор А. Зимокосов

Заказ 3988/32Тираж 778Подоисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,,г. Ужгород, ул. Проектная, 4

45900. 4

ватель давления, подключенньш вьГ- ходом через последовательно соединенные резисторы делителя напряжения к первому входу итегрирующег О анало- 5 го-цифроБого преобразователя, подсоединенного выходом к первому входу блока управления, первый и второй выходы которого подключены к второму и третьему входам интегрирующего ана10 лого-цифрового преобразователя и

третий выход которого соединен с входом блока индикации, генератор опорной частоты, подключенный выходом к второму входу блока управления, пер- t5 вый переключатель, первая Т руппа контактов которого включена между выводами резисторов делителя напряжения и первым контактом второго переключателя, второй контакт которого

0 включен между выходом преобразователя давления и выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения путем обеспечения одинаковой погрешности на всех пределах измерения, в него введены управляемый делитель частоты, инвертор, элемент совпадения и источник сигнала логической 1, причем управляемый делитель включен между выходом генератора опорной частоты и вторым входом блока управления, элемент совпадения подсоединен первым входом к второму выходу блока управления, вторым входом через третий контакт второго переключателя - к выходу источника сигнала логической 1 и выходом - к одному из управляющих входов управляемого делителя частоты непосредственно и к другим управляющим входам - через последовательно соединенные инвертор и вторую группу контактов первого переключателя .

5

0

5

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения устройства, которое состоит из измерительного преобразователя 1 давления, выход которого подключен к резисторам 2 делителя 3 напряжения, аналого-цифрового преобразователя 4, переключателей 5 и 6, блока В управления, делителя 9 час- . тоты с управляемым коэффициентом деления, инвертора 10, генератора 11 опорной частоты, блока 12 индикации,элемента 13 совпадения и источника 14 сигнала логической 1. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства обеспечивает одинаковые погрешности на всех пределах измерении. 1 ил. I (Л