Преобразователь давления в электрический сигнал Советский патент 1991 года по МПК G01L9/06 

гП

т л I /

Гг-

ii , i -Г

ill/Ч IJ -х- I - 1-f- -t-l -.Г

I I ip ,I

1 -UJ I X/ M i V MM -L i a iiSd. j .

L...j |j ; i |л1i L p- -

-f-T. . : ; i i i - I1 --Ъi i V i

IL..

j U.

hi - , I 154-Ui.-.,x i i I

I Ц СЛЗ-- - «- - --1- Ii 4-b.t

I I U I

I s

L

, lt

K

I

f

, J I I

rf - i-

. , rr

: I ; (.

i

Ff

..,

I

I

I L.

(®t.

ч У ЧЭ

€/Ф

,|

гэ-|-сл--|--fl .

f - t

NS-i i,

,|

гэ-|-сл--|--fl

f - t

NS-i i,

IJ I „i J

L,rt

1 ff wiGKTpM Uc CKJifi сигкал сод1;н;:)жкт авто- ко, 1еОг 5г.:ьныЛ контур 3, одержащнй Д«з .л ,11(;К грониьгк перекгаочата уя 4 к 5, U i. ii -tР,. ;- :1р сения б у мпительное : -: Ч v-,oHn,; ipai OD 85 Оi раинчигепь i . ; V i- ri iSfiTsj:; чястот ;0.,

V ; . : ::;of ;ri.;.:0 K:i лъ;борки и КраЛЕНИЯ,

iHbc: ..Ti;j:y; ; :i«A /сил ггеяь Я;; ако г 5 BbK.;iv.i,:i ;:г;лип -п;п м ;сооряктнр (С ei-; if,j-0 t; у;тг;;лв,пяем :1й перак,шо.)3.:if;:i frv4j- .yKj o i HOCH fcrf к пркборЬ:.УГ ;.: с;|:;--:-: ;.; MOMtQ f 6hiTb КС JQj ЬЗ ОВаНС

для изг-1аряянз1 давления ::1ри больших терепад-iv тямг;йратуры xor;Tpo,nHpyeMbEiC сред,.

.Г 5:Пня ЯЕ/и €;тся лсзыше Яе ;;: :: И ; ps-KjQpaSOBai-1 Я Зй СЧ9Т

,,,-.,.,,,,.,,,.,.,.,,, g,-j.J.;, ,:(j,j| ,j,j3Mp ;:.j; я- ур.НОЙ

KopneiriTrv;,:., г ;гн;г.;|5сна нэ Те мпйратурйуто хоррекцч -о ядц . п«ток поглешотстк

1 И ,; пркцедег-га фу :1К1щональка51 скеик ппеп(1ча; па лтбля| н фнг„2нЗHpSf;:; ;;-;г4р /U-53 ; ., nOJtf:; - 1ШШКе рй - Яг. Г ;v:-:;ftf.;L Fi

рс:О Зр;г;;о ; те,г,;1 давления в. элегс- vni - ;:;чГ й fi ii i n ::оцЬр;ки-; геизорвзис™ oijiib i ьюс Т к it; Qoopa3o:rптеЛл напря- K i i ie л , включенные к авгсколе- 5f5 -p,fn;Hbi i v:oHT;fp -3 :: игкрстко-чмпульс- мод 1 лки ;ам5 Л.О Уорьй с :) так ,кяй ;Hv :noTjHo оммуткп-/е1- Ь ;: элезс- гротгяьЕХ перег;люч:йте.ия: Л :; 5; уезистср- :пык дч:лчт ;, ь -6, уснпйтель юе ззеко 7 . , к пропорцнэнал эГ о- икте rpaJt bHor-j з;:зряк { ернс Ч ; :сами соот- зе7 стэе П1п по издйтир У ягоаму и каин- ;; p:-Hpj i }Ui -.fjy н гедйн., «омп.:1рэтс1 8 ; ,, огг лкн и-гяль Греобра, scB i rej;)v давлск -гл содернит т&кяе активный ( ттпжк частот 10 и Форгшрователг;, «орректнрутащнк сигналов Uj который ссдаржит резисткЕИый сум- з адтор устройство 13 выборки и крапйпня аиалогозой информзхдаИ; ин- вертнрукщий уентдатель 4,, звено 15 ыбора валшш и, знака корректирую- 8ГО ;:нгкала и уттравляекьЕЙ переклюат йлт 16.

чатель 16, Эле1 тр}гче(:кая схема устройства об&спеч в&ет формирование широтко-кодулированиого импульсного сигнала5 среднее значение которого ггесет икформащпо об иэмеряаеном давлении и яьщагяется фильтром 10. на нхо- дь KOTOpoi o nocTyi iaioT также и кор рвктиру.сг. сигналы по п,п,дитивнай я мультипликатшэкой сос гавля 01 1,им тсьгга- ратз риой norpeniii(, и тензо:- оста , 3 i

.Циагокггль п ктания тензорезистор- него MocVa I подключена к выходу преобразователя ;-гапряженке - ток 2, собранного на ус .шитгляк А .) и А, при STOM буферный усилитель А ,; работает в колиру10 цем режиме для сиг- , сиинаемого с диагонали питания MOvcra 1, На вход усилители А подается сигнал с выхода амплитудного от раничителя 9,.

Усилительное звено 7 собрано на операционном усзшителе А , в цепи : тр12цательной обрат1 ой связи которо го втслючиН. ко}щенсс5тор, а пеинвертк- ругощий вход соединен с выходом делителя 6, Вьп-сод я вена подключен к инвертируюгцему пхоцу )сомпар.атора 8, двухполяртшй выходной сигнал которого нормируется ло зелич иш амплитудным ограничителен 9. Выход -;омпг. раторд 8 подключен к упрявляющкм входам электронньк переключателей 4 и 5, а также через ампл.итудньгй 01-ряничитель - к входу преобразователя каг/рякеток

СОЕОКЗШНОСТЬ функдиоS

гальиьпс элементов, входлших з автоколебател. контур 3; формирует

на В11|ходе компара ора гаиротио-нодулк15ОЕаННЬ;Й ИМПулЬСНг ГЙ .

Преобразователь давления в элек- трическш1 сигнал работает, следующим образом. При воздействии давления сопро.тивление тензорезксторов моста 1 изменяется к на измерительной диа- появляет.ся напряжение,, пропрр- ::;кональкое измеряемому давленизо. При работе автоколебательного контура 3 компаратор 8 поочередно переходит из

одного состояния в другое. BbtXOnFiOH

сигнал звена 7 предстаня; ет собой -сумму трех составлясицих в соотпет- ствии с перед точной хара1 терист;и о; этого знена по .го входам,

Широтнс-импульскля нодуляпия с су- ществляется благодаря поочередной смеке цепей под}ипочения изнернтел гз- ной диагональ; моста, ггричем скважность похгу таемых импульсов лиг-:е 1но зависит or иямечеиия сопротии.чеы.н моста I , Лолучае мый на элементах схемы г апряжеиия при воздейст;,;.;--и дазлеьгня, тек и темггературл на тйнэо

мост 1 ИЛЛЮСТрИр ТОТСЯ фИ1 .2 Н . ; ,

.Выделение средней составляющей сигнал осу1цестг ляется а, типиь м фильтром Ht-nxHs-rx MacTojT iO, lia первым вход которого подается сигнал с амплитудного эгранкчителя 9, и а йто- , рой его вход по/1.ается коррак ирумший сигнал,, с noMoiUJjio которого осу:: ест- вляется компенсация адд итин;-.чм1 составляющей погрешности, : ;:а третий его вход подается промодулиропанлмГ; по длительности и амплитуде знако-- переменк ьгй сигнал, с помо-цью которого осуществляется компенсация кл-льти пликатиБНой составляюпшй температурной погрешности.

Регулировку чувстгительности (коэффициента усиления схемь;) можно осугдествлять с помои ыо резисторов делителя 6, а температурн 10 коррек- ди.пазо5-гя i-: TefmepaTypHyio коррекцию ггхода нуля - соотнетствез-п о коэффициентами передачи по третьему К второму входам arcTtJBHoro фильтра нижних частот 10.

Таким образом5 предложенная су.эма в широком диапазоне рабочих темпе- pai yp позволяет эффективно осуществлять корре: ци1о адддитивной у мультипликативной состан. тяющкх темпера- туркоГ; пограпиг.сти, этом канал настройки коррактиру101цего воздей- ствиЯэ пред,наз -;ачениого для ;со:-. аен- сашда темпг.ратурного ухода дитпазона не влияет на капал форм};рования к-оу- ре}.:тиР31оцего сигка is. используемого для компенсации температурного у:-:,сдг нуля, что ггозволяет ность прйобразова;- гя,

нуля, что ггозволяет нолысьть точ

f о р к у л а

о о

к и я

Преобрйзопа- епь да1;лен я в злек™ трический снг пал,, годержагиий теизо-

0

5

5

5

ре i:.-; ;-.Toptihif: мост , ггреобразовател) к,1Г(р:-,;ке; ие - ток i-, формирователь коррект)ру.пдих сигналов, причем дил- гснлль питании тензорезисторногс: моста Г ; 1К очена л иреоЕ: разо- я; геля напряжение - ток, т .п :. - ч а ю щ и с R те:--, что, с н.ельго подьгшени точ;;ости преобрляов ипя за счет ус грЛдчения влияния температурной коррекции диапаэок а на тймперату- рную копрекцил аддитивной пог р ит ости, он снаб;кен син ;ронно ко:-п-|ути- :злектрОг1нь ми не реключателя - ;, рез;;аторн 1м делителем ,, сил;;тельным звеном с ) {тегряии-иой и ропарц1-;онально-ир-:тегральной характе- pi-fCTHKaMH соот зетственно по инвер п;- ру1о;цему ; .ч еинвертирующему его вхо- лаМ; гспмпаратороМ; ампл;1тудним рг-рп- кичителем, aкrивнtI t фильтром jnrfi.iix частот с су:-;мирз о:дим; зхо;;,:мЧ; а фог мирователь коррек т i-,n czibx ciirn; - лов содержит резистивный сумматор, устройство зь борки и Х{ а:;ен;,я .;,налоговой инАормациИ; инверТгрругащ ; ; ус11ли- тель, звено выбора вяличииь ;; знака KoppeKTHpy;f-Li,ero сигна.-;а ; упрауляс- переключатель, при ем ) из из е-мтсльной диагонали тепао- резистотного моста --ерез nopNfajibiio замкнутый ко Ггакт первого злектрон- ioro переключателя соединена с инвер- THpy oDiHM нходо,--; ;-сил11тельного звена, другая yepiuiHia этой д aгoтгaлI: через нормально ялм -ьну Ь й контакт второго з;:ёктро:-1гого г:а ;еключателя и резис торный дели ель напряг-кеь ия .соединена с неинверти|3 1- ;;;и входом ;си.читель кого звена, которого соединен с 1-{нвертиру1син-:м БХОДО -; компаратора, выход которого г:одключен к управляющим входам дну:-; сижронно коммути- pycrfbiy. электро}-;; ых переклгочателе; : i-; через амплитуднь:й о- раничиталь к вхо,цу преобразователя нанрях елие -

ток, icpмaльнc замкнутый контакт КГ1ЖДОГС элек трон:-{ого перег- л.-очателя

-соединен с нормально разомкнутЕ: :- коитлуток другого электронного переключателя- первый вход активного

tjiii ii Tpa HJofunoc -частот 1-;одкл;оч :; к иьгкоду а -гтлитудного огра И чителя, а атороч 1; третий ::ходь; этого фильтра подсое,лнекь; соответстиен;- О к 1и-./ходам звена выбора величины и знака кор- р-актир ощего сигь зла и управляег-юго переключателя, входь; резистивного сумматорл соединен;; соответствен Ю с

,г--«

..