Цифровой гигрометр Советский патент 1990 года по МПК G01N25/56 

Изобретение относится к аналитическому прибростроению, в частности к устройствам измерения влажности сорбционного типа, i может быть ис- пользовано в сельском хозяйстве. .

Цель изобретения - повышение точности измерений путем коррекции формы сигнала в .измерительном тракте.

На чертеже изображена блок-схема цифрового гигрометра.

Устройство содержит первичный преобразователь (ПП) 1 сорбционного типа,трехсекционньш управляющий коммутатор 2, источник 3 постоянного напряжения, источник 4 переменного напряжения, функциональный преобразователь (ФП) 5, логарифмический усилитель 6 и блок 7 преобразования измерительной информации. Вход первой секции коммутатора 2 подключен к источнику 3, вход третьей секции - к источнику 4. Вход второй секции коммутатора 2 соединен с выходами первой и третьей секций коммутатора 2 и подключен к ПП 1 влажности. Выход второй секции коммутатора 2 через последовательно соединенные ФП 5 и логарифмический усилитель 6 подключен к входу блока-7, выходы которого подключены соответственно к объединен- - ным управляющим входам первой и вто- рой секций коммутатора 2 и к управ- .ляющему входу третьей секции коммутатора 2,

Сорбционный ПП представляет собой комплексное сопротивление со значительной емкостной составляющей. В цикле измерений, к нему прикладывается прямоугольньй импульс напряжения, длительность которого зависит от тактовой частоты и разрядности

« 4j

Аналого-цифрового преобразователя блока 7.

: Поскольку в этом- случае ПП 1 работает фильтр нижних частот, передний йронт импульса выходного напряжения, пропорционального измеряемой влаж- , значительно искажается. Одновременно с подачей импульса напряже- йия на первичный преобразователь 1 запускается,аналого-цифровой преобразователь микропроцессорного блока 7, работающий по принципу поразрядно- г|о уравновешивания. Алгоритм поразрядного уравновешивания начинается старпшх разрядов, поэтому искаже- 1|ия за счет переходного процесса пе- 1 едний фронт измеряемого сигнала при одит к значительным погрешностям измерения.

, ФП 5 выполнен по схеме отрщатель- емкостного сопротивления, нели- jmHa которого равна величине емкостного сопротивления ПП 1. При включении ФП 5 в тракт происходит компенсация емкостной составляющей ПП 1,

Устройство работает, следующим об- ,

Ё режиме Измерений относительной йлажности по шине управлеютя от блока 7 на управляющие входы коммутато- ра 2 подаются команды на замыкание (соответствующих электронных ключей. 1|1ри этом к сорбционному ПП I подклю- ается через ограничительный резис- рор источник 3 постоянного напряже- йия на время, равное длительности цикла измерения, т.е. к ПП 1 прикладывается положительный прямоугольный импульс, напряжения. -ФП 5 имеющий отрицательное дифференциальное емкост- йое сопротивление, равное по величин емкостному сопротивлению ПП 1, оказывается через аналоговый коммутатор 2 Подключенным параллельно сорбционному ПП 1 и компенсирует емкостную составляющую его комплексного сопротивления. В результате неискаженный полезный сигнал, -пропорциональный влшк ности воздзоса, с выхода ФП 5 поступает на вход логарифмического усилите0

5

0

5

0

5

0

5

0

ля 6, линеаризуется и передается в блок 7, По окончании цикла измерения .по шине управления от блока 7 подаются на управляющие входы коммутатора 2 и соответствующие электронные ключи отсоединяют ПП 1 от источника 3 постоянного напряжения и ФП 5 и подключают его к источнику 4 переменного напряжения. При этом происходит деполяризация ПП 1.

Формула изобретения

Цифровой гигрометр, содержащий первичный преобразователь влажности, трехсекционный управляемый коммутатор, источники постоянного и переменного напряжения, логарифмический усилитель и блок преобразования измерительной информации, вход первой секции коммутатора подключен к источнику постоянного напряжения, вход третьей секции коммутатора подключен к источнику переменного напряжения, а вход второй секции соединен с выходами первой и третьей секций коммутатора и подключен к первичному преобразователю влажности, выход логариЬ- мического усилителя соединен с входом блока преобразования измерительной информации, выходы которого подключены соответственно к объединенным управляющим входам первой и второй секций коммутатора и к управляющему входу третьей секции коммутатора, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем коррекции формы сигнала в измерительном тра.кте, в устройство введен функциональный преобразователь, выполненный по схеме отрицательного емкостного сопротивления, величина которого равна величине емкостного сопротивления первичного преобразователя, причем вход функционального преобразователя подсоединен к выходу второй секции коммутатора, а выход функционального преобразователя соединен с входом логарифмического усилителя.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к устройствам измерения влажности сорбционного типа, и может быть использовано в сельском хозяйстве. Целью изобретения является повышение точности измерения путем коррекции формы сигнала в измерительном тракте цифрового гигрометра. Это достигается введением в измерительный тракт функционального преобразователя. Он выполнен по схеме отрицательного емкостного сопротивления. Величина этого сопротивления равна величине емкостного сопротивления первичного преобразователя. 1 ил.