Устройство для измерения давления Советский патент 1989 года по МПК G01L9/04 

о

01 к

&0 Од

а

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления в системах дистанционного контроля с передачей сигнала по линии связи.

Цель изобретения - повьпиение точности измерений за счет снижения нестабильности начального значения выходного тока и улучшение технологичности конструкции устройства.

На чертеже представлено устройство Устройство для измерения давления содержит первый 1 и второй 2 операционные усилители, четыре тензорезис- тора, соединенные в мостовую схему 3, первый А и второй 5 резисторы, соединяющие выводы измерительной диагонали мостовой схемы 3 соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами первого операционного усилителя 1, первый транзистор 6, второй транзистор 7, третий транзистор 8, первую выходную клемму 9, третий резистор 10 стабилитрон 11, четвертый резистор 12 вторую выходную клемму 13, четвертый транзистор 14, с пятого по восьмой резисторы 15-18. Клемма 9 соединена с эмиттером третьего транзисто- ра 8, коллектором четвертого транзистора 14 и через третий резистор 10 с базой второго транзистора 7 и выходом второго операционного усилителя 2. База третьего транзистора 8 соединена с ксхллектором второго транзистора 7. Коллектор третьего транзистора В соединен с первьми выводами питания операционных усилителей 1 и 2, катодом стабилитрона 11 и через четвертьй резистор 12 с неинвертирующим входом второго операционного усилителя 2, Эмиттер второго транзистора 7 соединен с анодом стабилитрона 11, инвертируюир м входом второго операционного усилителя 2, базой четвертого транзистора 14 и через седьмой резистор 17 с второй выходной клеммой 13, к которой также подсое динены вторые выводы питания операционных усилителей 1 и 2, первый вывод диагонали питания мостовой схемы 3 и коллектор первого транзистора 6. Неинвертирующий вход второго операционного усилителя 2 соединен с вторым вьюодом диагонали питания мостовой схемы 3, измерительная диагональ которой соответственно через резисторы 4 и 5 соединена с инвертирующим и неинвертирующим входами первого

операционного усилителя 1. Эмиттер четвертого транзистора 14 через пятый резистор 15 соединен с неинверти-.

рующим входом первого операционного усилителя 1, а -через шестой резистор 16 - с эмиттером первого транзистора 6, к которому через восьмой резистор 18 подсоединен также инвертирующий вход первого операционного усилителя 1, выход которого подключен к базе первого транзистора 6.

Устройство для измерения давления работает следующим образом.

Источником входного .сигнала является мостовая схема 3. Выходной величиной является ток, потребляемый устройством через выходные клеммы 9 и 13 от внешнего источника напряжения. Схема устройства содержит два функциональных узла: стабилизатор питания операционных усилителей 1 и 2 и мостовой схемы 3 (элементы схемы 2, 7, 8, 10-12 и 17) и управляемый

напряжением разбаланса мостовой схе- мы 3 источник тока (элементы 1, 4-6, 14-16 и 18). В операционном усилителе 1 происходит сравнение напряжения разбаланса мостовой схемы 3 с падением напряжения на резисторе 16. С помощью эмиттерного повторителя на транзисторе 6 и резисторе 16 в последнем отслеживается ток, пропорциональный напряжению разбаланса мостовой схемы Зо Транзистор 14 и стабилитрон 11 образуют стабилизатор напряжения питания эмиттерного повторителя на транзисторе 6 и напряжения задания рабочей точки операционного усилителя 1. Стабилизация напряжения питания эмиттерного повторителя на транзисторе 6 позволяет снизить погрешность преобразования при изменении напряжения питания в широких пределах. При постоянной величине сопротивления резистора 12 мостовая схема 3 работает в режиме заданного тока Благодаря введению в устройство четвертого транзистора и новым электрическим связям отпадает необходимость в использовании дополнительного стабилитрона, работающего при изменении тока в широких пределах, что позволяет вьтолнить устройство на бескорпусных элементах, т.е. улучшить

технЬлогичность конструкции, Повьше- ние стабильности напряжения позволяет снизить погрещность нелинейности, т.е. ПОВЫСИТЬ точность измерений.

Формула изобретения Устройство для измерения давления, содержащее четыре тензорезистора,соединенные в мостовую схему, два опера- ционных усилителя, три транзистора, стабилитрон и резисторы, причем выводы измерительной диагонали мостовой схемы через первый и второй резистЬры подключены соответственно к инверти- рующему и неинвертирующему входам пер- вого операционного усилителя, выход которого соединен с базой первого транзистора, выход второго операционного усилителя соединен с базой, а инвертирующий вход - с эмиттером второго транзистора, коллектор которого соединен с базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с перврй выходной клеммой и через третий рву зистор с выходом второго операционного усилителя, коллектор третьего тран- -зистора соединен с первыми выводами питания обоих операционных усилителей и катодом стабилитрона, анод ко- 2 второго соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединён через четвертый резистор с катодом

стабилитрона, первый вывод диагонали питания мостовой схемы подключен к второй вькодной клемме и вторым выводам питания обоих (Зперационньк усилителей, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений за счет снижения нестабиль- ности начального значения выходного тока и улучшения технологичности конструкции устройства, оно снабжено четвертым транзистором, база которого соединена с анодом стабилитрона,код- лектор - с первой выходной клеммой, эмиттер - через пятый резистор с неинвертирующим входом первого операционного усилителя и через тестой резистор с эмиттером первого транзистора, коллектор которого соединён с вторгой въкодной клеммой, второй вывод диагонали питания мостовой схемы подключен к неинвертирук)щему входу второго операционного усилителя, инвер- тируа)щий вход которого через седьмой резистор соединен с второй выходной клеммой, а инвертирующий вход первого операционного усилителя через восьмой резистор подключен к эмиттеру первого .транзистора.

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерений и улучшить технологичность устройства для измерения давления. Для этого наряду с операционными усилителями 1 и 2, мостовой тензорезисторной схемой 3, транзисторами 6 - 8 и стабилитроном 11 устройство содержит транзистор 14, позволяющий стабилизировать напряжение питания эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе 6 и резисторе 16. Схема устройства содержит также резисторы 4, 5, 10, 12, 15, 17, 18. Благодаря введению в устройство транзистора 14 отпадает необходимость в использовании дополнительного стабилитрона, работающего при изменении тока в широких пределах, что позволяет выполнить устройство на бескорпусных элементах и снизить погрешности нелинейности. Снижается также нестабильность выходного тока устройства, потребляемого через клеммы 9 и 13 от внешнего источника питания. 1 ил.

Составитель И. Сумцов / Редактор Н. Лазаренко Техред А.Кравчук Корректор В. Кабаций

Заказ 6747/42

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

V,

Подписное