Цифровой преобразователь влажности Советский патент 1991 года по МПК G01N25/66 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к первич- ным преобразователям влажности с предварительной обработкой сигнала, и может быть использовано в микропроцессорных системах измерения параметров среды.

Целью изобретения является повышение точности цифрового преобразователя влажности (ЦПВ).

На чертеже изображена блок-схема ЦПВ.

ЦПВ содержит первичный преобразователь (ПП) 1 влажности, первый двух- позиционный ключ 2, первый блок 3 выборки-х рэнения информации, цифроана- логовый преобразователь 4 (ЦАП), компаратор 5, ЦАП 4 и компаратор 5 входят в состав

блока 6 преобразования, функциональный преобразователь (ФП) 7, второй блок 8 выборки хранения информации, второй двух- позиционный ключ 9, источник 10 опорного напряжения, образцовый первичный преобразователь (ОПП) 11 влажности, добавочное сопротивление 12. Первый вход компаратора 5 является одновременно первым входом блока 6. Выход компаратора 5 является выводом ЦПВ. Второй вход компаратора подключен к выходу ЦАП 4. являющегося одновременно выходом блока 6. который через блок 3 выборки-хранения соединен с ПП, который соединен с нормально разомкнутым контактом первого ключа 2. подвижный контакт которого через ФП 7 соединен с первым входом бис вхоО

сл о

00

ю

дом блока выборки-хранения 8, выход которого соединен с нормально разомкнутым контактом второго ключа 9. Подвижный контакт ключа 9 подсоединен ко второму входу блока б, являющегося одновременно входом ЦАП 4. К выходу источника 10 подсоединены последовательно соединенные добавочное сопротивление 12 и ОПП 11. Общая точка их соединения подключена к нормально замкнутому контакту ключа 2. Выход источника 10 соединен с нормально замкнутым контактом ключа 9.

Устройство работает следующим образом.

Влажность преобразуется в ПП1 в аналоговый сигнал. Блок 6 преобразует измеренный аналоговый сигнал в цифровые по методу поразрядного уравновешивания. Схемное решение позволяет в цикле измерений запитывать ЦАП 4 по цепи опорного напряжения выходным сигналом ОПП 11 влажности, а питание ПП1 влажности осуществить выходным напряжением ЦАП 4. В этом случае в цикле, предшествующем измерению, устанавливается:

Vi Von-Кдо- V2 Von-KuAn-N0;

где Vi - напряжение на выходе ЦАП 4;

/2 - напряжение на выходе ФП 7;

Von - напряжение источника 10;

Кцдп, Кдо - масштабные коэффициенты ЦАП 4 и аналогового тракта ОПП 11;

No - ход установленный в предварительном цикле;

(ро - образцовое значение влажности.

Эти напряжения запоминаются в блоках выборки-хранения 3 и 8 соответственно. В цикле измерения переключаются ключи 2 и 9. При этом в измерительный тракт включается ПП1, запитываемый от первого блока выборки-хранения 3, а выход второго блока выборки-хранения 8 запитывает вход опорного напряжения ЦАП 4. На цифровых входах ЦАП 4 устанавливается искомый код N, соответствующий измеряемой влажности (р. При этом на входах компаратора 5 устанавливается равновесие напряжений

Von «UAnNoK ду Von Кдо ро Кцдп N .

Учитывая идентичность первичных преобразователей:

N

Р ТЗ-ЧР

(3)

Формула изобретения

10 Цифровой преобразователь влажности, содержащий первичный преобразователь, функциональный преобразователь, источник опорного напряжения и блок преобразования с цифроаналоговым преоб15 разователем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования в него введены образцовый первичный преобразователь, добавочное сопротивление, два двухпозиционных ключа и два бло20 ка выборки-хранения информации, а в блок преобразования введен компаратор, первый вход которого является первым входом блока преобразования, а выход - выходом цифрового преобразователя влажности,

25 второй вход компаратора подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, являющегося одновременно выходом блока преобразования, который через первый блок выборки-хранения подключен к пер30 вичному преобразователю, который соединен с нормально разомкнутым контактом первого ключа, подвижный контакт которого через функциональный преобразователь соединен с первым входом блока преобра35 зования и с входом второго блока выборки- хранения, выход которого соединен с нормально разомкнутым контактом второго ключа, подвижный контакт которого соединен с вторым входом блока преобразования,

40 являющегося одновременно входом цифроаналогового преобразователя, к выходу источника опорного напряжения подключены последовательно соединенные добавочное сопротивление и образцовый первичный пре45 образоеатель, а общая точка их соединения соединена с нормально замкнутым контактом первого ключа, выход источника опорного напряжения подключен к нормально замкнутому контакту второго ключа.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к первичным преобразователям влажности с предварительной обработкой сигнала, и может быть использовано в микропроцессорных системах измерения параметров среды. Целью изобретения является повышение точности цифрового преобразователя влажности. Это достигается введением в устройство канала сравнения с образцовым первичным преобразователем влажности и двух ключей, сопряженных с двумя блоками выборки-хранения информации. В предварительном цикле задается код, соответствующий образцовому значению влажности. В цикле измерения посредством поразрядного уравновешивания сравниваются напряжения от рабочего первичного преобразователя и образцового с последующим преобразованием в цифровой код, который несет информацию об относительной влажности. 1 ил. сл с