Цифровой гигрометр Советский патент 1991 года по МПК G01W1/00 

Изобретение относится к измерителям влажности воздуха и может быть использовано в микропроцессорных системах измерения и обработки данных. Целью изобретения является повышение точностей измерения относительной влажности воздуха.

На чертеже изображена функциональная схема данного устройства. Устройство содержит аналоговый коммутатор 1, первый 2 и второй 3 входы которого соединены соответственно с выходом блока выборки-хранения 4 и источником переменного напряжения 5. Третий 6, четвертый 7 и пятый 8 входы аналогового коммутатора 1 соединены с сорбционным электрическим датчиком влажности 9. Выход аналогового коммутатора 1 подключен к входу повторителя напряжения 10, выход которого соединен с входом логарифмического усилителя 11, а его выход подключен на один из входов компаратора 19 блока 12 преобразования ана-, лотовых сигналов- в цифровые. Выход блока 12 по шине управления подключен к шестому 13, седьмому 14, восьмому 15 входам аналогового коммутатора 1 и к второму входу 16 блока выборки-хранения . 4.

Вход цифроаналогового преобразователя 17 блока 12 преобразования аналоговых сигналов в цифровые подключен к внутреннему источнику опорного напряжения 18, а его выход - к второму входу компаратора 19 и к первому входу 20 блока выборки-хранения 4.

Устройство работает следующим образом.

Перед циклом измерения относительной влажности на цифровых входах цифроаналогового преобразователя 17 устанавливается заранее заданный-весовой код. На выходе блока 17 появляется зависящее от опорного напряжения блока 18 и кода напряжение, которое поступает на вход 20 блока выбор ки-хранения 4, где оно запоминается. В режиме измерений от шины управления блока 12 преобразования аналоговых сигналов в цифровые на входы 13 и 14 аналогового коммутатора 1 подаются команды на замыкание соответствующих электронных ключей; на вход 15 - сигнал на размыкание ключа. При этом сорбционный электрический датчик 9 отключается

0

5

0

5

0

5

0

45

50

55

от источника деполяризующего переменного напряжения 5 и подключается к выходу блока выборки-хранения 4 ( и входу повторителя напряжения 10. Введение блока выборки-хранения позволяет осуществлять питание сорбци- онного датчика влажности в цикле измерений выходным напряжением цифро- аналогового преобразователя. Повторитель напряжения 10 обеспечивает высокое входное сопротивление измерительной части схемы и исключает влияние проходного сопротивления электронного ключа аналогового крм- мутатора 1 на результаты измерения. С выхода повторителя напряжения 10 сигнал подается на вход логарифмического усилителя 11, позволяющего линеаризовать характеристику сорб- ционного электрического датчика 9 и привести уровень сигнала к уровню, удобному для АЦ-преобразования. С выхода логарифмического усилителя 11 сигнал подается на измерительный вход блока 12 преобразования аналоговых сигналов в цифровые. Цифровой код на выходе блока 12, являю щийся входной величиной для микропроцессорной системы измерения влажности, реализованной по данной схеме, не зависит от стабильности внутреннего источника опорного напряжения и масштабного коэффициента цифроаналогового преобразователя, структурно входящих в состав блока 12, а определяется лишь параметрами самого датчика и влажностью воздуха. После окончания цикла измерения по шине управления блока 12 подаются команды на входы 13, 14 и 15 аналогового коммутатора 1 и вход 16 блока выборки- хранения 4. Соответствующие электронные ключи отключают датчик 9 от блока выборки-хранения и повторителя напряжения 10 и подключают его к источнику деполяризующего перемен ного напряжения 5. Блок выборки-хранения 4 обнуляется, подготавливаясь к следующему измерению.

Формула изобретения

Цифровой гигрометр, содержащий сорбционньй датчик влажности, соединенный с первым, вторым и третьим входами аналогового коммутатора, четвертый вход которого соединен с источником переменного напряжения, а

5 16494846

выход подключен через последовательноточности измерения влажности путем соединенные повторитель напряжения иснижения влияния собственных низкологарифмический усилитель к входучастотных шумов, в него введен блок аналого-цифрового преобразователя,, выборки-хранения, входы которого сое- управляющие выходы которого соедине-динены с аналоговым и управляющим ны с управляющими входами аналогово-выходами аналого-цифрового преобра- го коммутатора, отличающий-зователя, а выход подключен к пятому с я тем, что, с целью повышениявходу аналогового коммутатора.

Изобретение относится к измерителям влажности воздуха, может быть использовано в микропроцессорных системах измерений и обработки данных и позволяет повысить точность измерения. На цифровых входах цифроанало- гового преобразователя 17, входящего в состав блока 12 преобразования аналогового сигнала в цифровые, устанавливается заданный весовой код. На вы ходе преобразователя 17 появляется напряжение, которое запоминается в блоке 4 выборки-хранения. При измерении влажности это напряжение через аналоговый коммутатор 1 поступает на сорбционный электрический датчик, сигнал с выхода которого подается на повторитель 10 напряжения, преобразуется логарифмическим усилителем 11 и поступает на вход блока 12 преобразования аналогового сигнала в цифровые . 1 ил. I (Л с 2 ЬйшЬ % Ј 00