ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА Советский патент 1973 года по МПК G01W1/11 G01N27/02 

1

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к цифровым измерителям относительной влажности воздуха.

Известные измерители аналогичного назначения, содержащие датчики абсолютной влажности и температуры с резистивными выходами, включенные в измерительную схему, нормирующий преобразователь, цифровой преобразователь с пусковым устройством и устройство вывода информации, не позволяют производить измерения с достаточной точностью в широком диапазоне значений относительной влажности.

Цель изобретения - повысить точность измерения в широком диапазоне значений относительной влажности.

Для достижения поставленной цели описываемый измеритель снабжен устройством автоматического переброса уставок, выход которого соединен со входами измерительной схемы, нормирующего преобразователя и через элемент выдержки времени с пусковым устройством, а вход его через узел допусков подключен к выходу цифрового преобразователя.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого измерителя; на фиг. 2 - графическая зависимость влажности от значения показаний датчиков.

Датчик температуры 1 и датчик абсолютной влажности 2 включены в измерительную схему 3. Выход измерительной схемы С/х 3 подключен ко входу нормирующего преобразователя 4. Ко входу нормирующего преобразователя подключен также выход устройства автоматического перебора уставок t/yor 5. Выход нормирующего преобразователя 4 связан со входом цифрового преобразователя

6, выход которого связан с устройством 7 вывода информации и с узлом 8 допусков. С устройством 7 соединено также устройство 5, связанное с узлом 8 допусков, нормирующим преобразователем 4, измерительной схемой 3 и через элемент 9 выдержки времени с пусковым устройством 10, которое соединено с цифровым преобразователем 6. Для удобства восприятия отличительных признаков предлагаемого устройства новые связи показаны пунктирной линией.

Датчик температуры / и датчик абсолютной влажности 2 включены в измерительную схему 3 так, чтобы напряжение на ее выходе t/x соответствовало непосредственно относительной влажности воздуха. С устройством 5 напряжение, пропорциональное включенной уставке (уот), поступает на вход нормирующего преобразователя 4. На его вход также поступает напряжение Us. с измерительной

схемы 3, причем напряжения на входе нормирующего преобразователя 4 вычитаются. Силнал разности U-s,- усиливается нормирующим преобразователем до стандартного значения и поступает на вход цифрового преобразователя 6. Пуск цифрового преобразователя осуш ествляется пусковым устройством либо по команде «Пуск, либо от элемента 9 выдержки времени. Результат цифрового преобразователя поступает на устройство 7 (цифропечатающий механизм, устройство индикации и пр.). На устройство 7 поступает из устройства 5 также значение включаемой уставки в цифровом виде. Результат в устройстве вывода информации при необходимости может быть представлен как алгебраическая сумма цифровых значений уставки и отклонения, либо как отдельные цифровые значения. При значении отклонения, большем половины значения шкалы цифрового преобразователя, узел допусков выдает команду в устройство 5 на увеличение значения уставки (либо на уменьшение, в зависимости от знака отклонения, зафиксированного цифровым преобразователем) на величину, равную полному отклонению, которое может измерить цифровой преобразователь (на величину шкалы преобразователя).

При переходе на новое значение уставки устройство 5 выдает импульс на элемент 9 выдержки времени и после окончания переходных процессов переключения уставки элемент 9 выдает команду в пусковое устройство 10 на повторный запуск цифрового преобразователя 6. Процесс выбора уставки происходит, благодаря связи «узел допусков - устройство автоматического перебора уставок - элемент выдержки времени - пусковое устройство - цифровой преобразователь, до тех пор, пока значение отклонения измеряемой относительной влажности не станет меньше половины шкалы цифрового преобразователя. Для предотвращения режима автоколебаний измерителя необходимо выполнение неравенства Афуот Афуш где Афуот - дискретность выбора уставки, Афуп - шкала цифрового преобразователя.

В качестве устройства перебора уставок может быть применен, например, реверсивный счетчик, включающий эталонные сопротивления уставки с дискретностью, равной шкале измерения цифрового преобразователя, или простой «акопительный счетчвк, включающий эталонные сопротивления, если команду «Пуск одновременно использовать для установки этого счетчика в нулевое состояние, соответствующее минимальному значению относительной влажности. При этом каждый цикл измерения добавляет значение уставки на одну ступеньку дискретности до получения разности сигналов датчика и уставки менее половины шкалы цифрового преобразователя.

С точностью ± , (где Афуп - шкала

цифрового преобразователя) можно считать, что величина выбранной уставки равна величине измеряемой относительной влажности.

, Это значение устройством 5 автоматического перебора уставок вводится в измерительную схему 3 для получения более точной аппроксимации зависимости () при фг const (фиг. 2а) и в нормирующий преобразователь 4 для изменения коэффициента усиления нормирующего преобразователя на различных диапазонах измерения относительной влажности. Поскольку характеристика измерительной схемы (как показано на фиг. 26

для схемы с подогревным хлористолитиевым датчиком влажности) нелинейна, то введением закона изменения коэффициента усиления нормирующего 1пре0б|разователя с .нелинейностью обратного характера нелинейности

измерительной схемы можно получить линейный выход нормирующего преобразователя, что шовышает точность цифрового преобразователя. Нелинейность схемы в пределах дискретн1ости уставди уменьшается за счет того, что измеряется максимальное значение отклонения не более половины шкалы цифipoiBoro преобразователя, что иоэволяет более точно линеаризировать сигнал отклонения нормирующего преобразователя вследствие сужения диапазона его измерения.

Применение коррекции измерительной схемы и нормирующего преобразователя по измеренному значению относительной влажности позволяет существенно повысить диапазон и точность цифрового преобразования.

Предмет изобретения

Цифровой измеритель относительной влажности воздуха, содержащий датчики абсолютной влажности и температуры с резистивными выходами, включенные в измерительную схему, нормирующий преобразователь, цифровой преобразователь с пусковым устройством и устройство вывода информации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в широком диапазоне значений относительной влажности, он снабжен устройством автоматического перебора

уставок, выход которого соединен со входами измерительной схемы, нормирующего преобразователя и через элемент выдержки времени с пусковым устройством, а вход его через узел допусков подключен к выходу цифрового преобразователя.

1