Устройство для измерения давления Советский патент 1988 года по МПК G01L9/00 G01L13/02 

Us,f,(P)

; Изобретение относится к измеритель Иой технике и может быть нспогтьзова- Ио в системах измерения, контроля, и регулирования давления,

Цеяью изобрет.ения является шение точности и расгаирепие диапазона измерений.

На фиг. 1 пр1гведвна структурная; рхема предлаг аемого устройства; на. (t)Hr, 2 - две разновидности фуикхуг ональной схемы модулятора напряжения :штакия.

Устройство (фиг, 1) содвр5кнт тен- ;|опреобразователь Ij входом еоади- ненный с выходом источника 2 j тврмо - зависимого напряжения, а вьоюдом - с входом усилителя 3 сигнала ди41фе- ; енциальнь й усилитель 4, амшкггуд- ный модулятор 5 напряжения питания визопреобразователя, входом подключенный параллельно входу тензопреоб- разователя 1, первьп выход модулято™ а соединен с вторым входом дифферен- щапьного усилителя 4, первый вход зсотсрого соединен с выходом усилите- л 3 сигнала, выход дифференциально™ го усилителя 4 и второй выход модуля- ора 5 образуют выход устройства. Иодулятор 5 может быть вьтолнеп в )|идв пассивного четырехполюсника фиг,2а), состоящего из последовательно соединенных терморезистора 6 и по- генциометра 7, Первьй вход модулято- 5 соединен с выводом тензорезнсто- 6, второй вход - с выводом потен- 1щометра 7 и вторым вькодом.модулятора 5 и является нулевой точкой схе iflj, первый выход соединен с движком потенциометра 7. Модулятор может . ()ыть вьтолнен и в виде активного четы | вхполюсника (фиг,26), состоящего операционного усшштеля 8, к нн Картирующему входу которого подюпоче- ipa цепь отрицательной обратной связи виде последовательно соединениььс брморезисторов 9 к сопротивления 10 Лнвертирутгаций вход через сопротивле- йие 11 соединен с первьим входом коду датора 5, неинвертирующий вход усили™ геля 8 соединён с зештей и с вторыми рход,ами и выходами модулятора 5,, уск .гштель 8 нагружен па потен15д- ог.етр 12, движок которого соединен с пер йым выходом модулятора 5.

Устройство работает следуюждш образом.

Блок 2 вырабатывает термоза- висимОе напряжение питакия Е,.,(Т)

тензопреобразователя 1 и тем са- мътм осуществляет две функции: является источником питания тепзопреобра-

зотзателя

выполняет роль компен5

0

5

0

0

5

0

сатора температурной зависимости чувствительности танзопреобразовате- ля 1. Блок 3 осуществляет согласование тензопреобразователя 1 с блоком 4, блок 5 следует за термозависимым напряжением питания Е (Т) тензопреобразователя 1 н модулирует его по амплитуде в зависимости от температуры тензопреобразователя и, таким образом, вырабатывает сигнал бгланси- ровки и компенсации температурной зависимости начального выходного сигнала устройства о Блок 4 производит вычитание выходного сигнала блока 3 из выходного сигнала блока 5, осуществляя KOJvineKcauHHJ температурной зависимости начального вьткодного сигна- ла н балансировку устройства. На выходе блока 4 получаем независимое от температуры напряжение ), которое в отсутствии измеряемого давления равно нулю, а при наличии давлеги-ш --пропорционально ему, Балан- сиронка устройства (фигП) осу1дествля- ется изменением положения движка nor: тенциометра 7 (фиг. 2а) или потенциометра 12 (фиг. 26) таким образом, чтобы в момент балансировки напряжение на выходе устройства в отсутствии из- меряемого давления рав ялось нулю. Модуляция в блоке 5 ос пцествляетг.я, либо изменением сопротивлэний пермс- резистора 6 (фиг, 2а) от температурь - тензопреобразователя 1, либо изменением коэффициента ус5-шен1М. оп.вра.щюк- него усилителя 8 ,(фиг«26) вследствие изменения сопротивпания терморезистора 9 от тe aIepaтypЬ тензопреобразо- заталя 1. Модулирующая функция определяется температурной зависимостью тер1 -- оцепи5 состоящей из сопротр:вле- 1ШЯ 7 и терморезистора 6 либо тем паратурной зависшюст-ью термоц.епи.ч состоящей из сопро унз ленкя 10 и т&р- морезистора 9s, и доля- ка 5ыт,ь эквива- л«п,тна температур5,гой зазисикости начального выходпйго сигнала текзопре- - образовате.тпг 1 при ш такии ei o пос/го - янныг-г напря;«екп8М - А(Т) ,

Таким образом по сравнекшо с про fo rmiot, у которого а,ДЕ{;и изная составляющая погрешносг и, обу&ловлен1 ая температурной завист-шостью налтально го выходного сигнала, 20 30%s

в предлагаемом устройстве аддитивная составляющая погрешности уменьшена и составляет 0,1-0,5%, диапазон измерения расширен на 20-30%, начальный выходной сигнал при комнатной температуре равен нулю. Формула изобретения

Устройство для измерения давле- 1гая, содержащее источник термозависимого напряжения, усилитель и тензо- преобразователь, соединенный входом с источником термозависимого напряжения, а выходом - о усилителем,

отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, оно содержит дифферендиальньп усилитель и -амплитудный модулятор, при этом первьй вход дифференциального ycir- лителя соединен с выходом усилителя, а второй - с первым выходом амплитудного модулятора, входы которого подклюг ены параллельно входу тензо- преобразователя, а выход дифференциального усилителя и второй выход а тлитудного модулятора образуют .выход устройства.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность и расширить динамический диапазон измерений за счет уменьшения температурных погрешностей., Тензопре- образователь 1 питается от источника 2 напряжения, величина которого зависит от температуры. За счет этого осуществляется компенсация температурной зависимости чувствительного тен- зопреобразователя. Сигнал с вькода тензопреобразователя поступает на усилитель 3 и далее на дифферендааль- ный усилитель 4, в которЬм осущест-, вляется вычитание выходного сигнала из сигнала, поступающего из амплитудного модулятора 5, чем обеспечивается компенсация температурной зависимости начального вь1ходного сигнала тензопреобразователя. Сигнал компенсации вьграбатьгоается в амплитудном- модуляторе за счет амплитудной модуля- щта термозависимого напряжения источника питания сигналом, пропорциональным температуре тензопреобразователя. Модуляция осуществляется за счет изменения величины термосопротивления входящего в схему амплитудного мо- дулятора. 2 ил. (Л .с

Г

J

iZf

а

Фиг. 2

Г 5f° W 51