Устройство для измерения давления Советский патент 1990 года по МПК G01L9/06 

Фиг.1

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения давления в системах торможения транспортных средств.

Целью изобретения является повышение точности измерения давления и обеспечение возможности сопряжения с ЭВМ.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для измерения давления; на фиг.2 - схема блока управления.

Устройство содержит последователь- но соединенные генератор 1 прямоугольных импульсов, усилитель 2, датчик 3 давления с подключенным к нему параллельно диодом 4, интегратор 5, масштабный усилитель 6, устройство 7 выборки-хранения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8. Кроме того, устройство содержит второй интегратор 9, вход которого подключен к выходу усилителя 2, а выход через компа- ратор 10 и блок 11 управления - к АЦП 8, источнику 12 опорного напряжения и схеме 13 сопряжения с системной магистралью.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода генератора 1 после соответствующего усиления поступает на обмотку датчика 3 давления, В дальнейшем будем называть его напряжением питания датчика давления. Это напряжение прямоугольной формы с амплитудой, зависящей от величины напряжения питания всего устройства. Для ликвидации характерных выбросов, искажающих форму сигнала в результате переходных процессов, параллельно обмотке датчика включен диод 4. Причем его включение должно быть направлено встречно относительно напряже- ния питания устройства. Изменение давления в тормозной магистрали приводит к перераспределению напряжения питания в полуобмотках датчика 3 давления. Это напряжение, снимаемое со средней точки обмотки датчика, будем называть в дальнейшем информационным. Амплитуда информационного напряжения прямо пропорциональна изменению давления на выходе датчика Оба сигнала, информационный и питания, датчика 3 давления подаются на входы интеграторов 5 и 9, Тем самым напряжение прямоугольной формы преоб

5 0 5

5

0

5

разуется в сигналы с пологими фронтами, близкие по форме к треугольной.

Информационный сигнал с выхода интегратора 5 поступает на вход масштабного усилителя 6. В его функцию входит преобразование амплитуды сигнала с выхода датчика 3, изменяющегося в диапазоне 13,16-20,84 В, в сигнал, изменяющийся по амплитуде в пределах 0-10,24 В на входе АЦП 8, С выхода другого интегратора 9 напряжение питания датчика 3 давления подается на вход компаратора 10, на другой вход которого поступает напряжение от источника 12 опорного напряжения, необходимого для работы АЦП 8, Компаратор 10 срабатывает всякий раз, когда преобразованное напряжение питания будет превышать опорное напряжение на его другом входе, 14мпуль- сы прямоугольной формы на7выходе компаратора являются основой для формирования сигналов управления запус- , ком АЦП 8, управлением работы устройства 7 выборки-хранения и получения сигнала на выходе схемы, разрешающей чтение информации.

Предположим, что разрешающим на входе блока управления является появление сигнала логической единицы. Отсчет начала работы блока управления начинается по переднему фронту входного сигнала. С появлением переднего фронта устройство 1 выборки-хранения переходит из режима выборки в режим хранения. Через время t.n после появления переднего фронта входного сигнала оказывается сформированным сигнал запуска АЦП 8, с появлением которого последнее переходит в режим преобразования. После его окончания на выходе АЦП 8 формируется сигнал окончания преобразования, по которому устройство 7 выборки-хранения переходит в режим выборки.

Разрешающий сигнал на выходе блока 11 управления формируется сигналами запуска АЦП 8 с одной стороны и окончания преобразования с другой. Он может быть как логической единицей, так и логическим нулем, в зависимости от необходимости.,Его основная задача - предотвратить возможность чтения ифнормации с выхода АЦП 8 в тот момент, когда идет преобразование и код на выходе окончательно не сформирован.

Рассмотрим, как действует система компенсации девиации напряжения питания датчика давления. Предположим, что напряжение питания устройства увеличилось. Тогда увеличатся и напряжение питания датчика 3 давления и соответственно амплитуда информационного сигнала. Порог срабатывания компаратора 10 и его стабильность опре- деляются уровнем и стабильностью источника 12 опорного напряжения. Как правило, стабильность его очень высока (гораздо выше стабильности источника питания всего устройства). Тогда компаратор срабатывает на время At раньше и, следовательно, на то же время раньше срабатывает блок 11 управления. Девиация напряжения питания датчика 3 давления и информационного сигнала пропорциональна it при стабильном источнике опорного напряжения.

Формула изобретения

Устройство для измерения давления, содержащее индуктивный дифференциальный датчик давления, к обмотке которого через усилитель подключен генератор прямоугольных импульсов, от -

0

личающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено диодом, включенным параллельно обмотке датчика, выполненной с отводом от середины, первым и вторым интеграторами, масштабным усилителем, устройством выборки и хранения, аналого-цифровым преобразователем, компаратором, блоком управления, источником опорного напряжения и схемой сопряжения с ЭВМ, при этом отвод от середины обмотки датчика через первый интегратор, масштабный усилитель

5 подключен к устройству выборки и хранения, вькод усилителя черев второй интегратор и компаратор подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен со схе0 мой сопряжения с ЭВМ, третий - с аналого-цифровым преобразователем, первый выход - с устройством выборки и хранения, второй выход - с аналого-цифровым преобразователем, а третий - со схемой сопряжения с ЭВМ, причем источник опорного напряжения подключен к компаратору и к аналого-цифровому преобразователю, цифровой выход которого соединен со

схемой сопряжения с ЭВМ.

5

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для систем автоматического торможения движения транспортного средства. Цель изобретения - повышение точности измерения давления и обеспечение возможности сопряжения с ЭВМ. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 прямоугольных импульсов, усилитель 2, датчик 3 давления с подключенным к нему параллельно диодом 4, интегратор 5, масштабный усилитель 6, блок 7 выборки-хранения, АЦП 8. Коррекция выходного сигнала на изменение напряжения питания осуществляется при помощи цепи, включающей второй интегратор 9, вход которого подключен к выходу усилителя 2, а выход - через компаратор 10, блок 11 управления и АЦП 8 к источнику 12 опорного напряжения и блоку 13 сопряжения с ЭВМ. 2 ил.

/гда

-15

запрет