Тепловой вакуумметр Советский патент 1974 года по МПК G01L21/12 

1

Изобретение относится к области измерения малых давлений газа.

Известные тепловые вакуумметры, содержащие монометрический преобразователь сопротивления, включенный в плечо моста, к диагоналям которого подключены вход и выход усилителя переменного тока, источник питания постоянного тока, терморезистор, который позволяет уменьшить погрешность измерения, вызванную измерением температуры окружаюпдей среды, и регистратор, имеют существенно нелинейную градуировочную кривую и не позволяют производить обработку характеристик вакуумметра по переменному напряжению (смещение, растягивание поддиапазонов, разбиение поддиапазонов).

Для обеспечения линеаризации градуировочной кривой предлагаемый вакуумметр снабжен конденсатором, включенным в плечо моста последовательно с преобразователем, цепочкой из последовательно соединенных индуктивности и управляемого сопротивления, например, транзистора, подключенной между общей точкой конденсатора - преобразователя и выходом источника питания постоянного тока, и ограничителем напряжения, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а выход - к цепи управления сопротивлением.

Кроме того, индуктивность может быть выполнена в виде обмотки электромагнитного реле.

На фиг. 1 представлена принципиальная

схема описываемого вакуумметра; на фиг. 2- график, поясняющий работу вакуумметра. Вакуумметр содержит манометрический

преобразователь 1, включенный последовательно с конденсатором 2 в плечо моста 3, к диагоналям которого подключены вход и выход усилителя 4 переменного тока, выпрямитель 5 выходного напряжения усилителя, регистратор 6, двусторонний ограничитель 7, цепочку из последовательно соединенных индуктивности 8 и управляемого сопротивления 9, щунтированного терморезистором 10, и дополнительный выход источника 11 питания.

Вакуумметр работает следующим образом. Конденсатор 2 позволяет уменьшить мощность источника 11 и устранить его влияние на входную цепь усилителя 4. Конденсатор выбирают таким образом, чтобы его сопротивление

на рабочей частоте усилителя 4 было во много раз меньше сопротивления преобразователя. Индуктивность 8 устраняет влияние выходного сопротивления источника 11 на работу моста 3.

В качестве управляемого сопротивления 9 может служить транзистор. Кривая Ui соответствует аппроксимированной трем линейным участкам градуировочной кривой вакуумметра при отсутствии постоянного тока /. Сопротивление терморезистора 10 выбирают таким образом, что при отсутствии тока на управляемом сопротивлении 9 и при давлении РО выходное напряжение усилителя 4 было равно нулю (кривая U).

Параметры двустороннего ограничителя выбирают таким образом, что его выходное напряжение в диапазоне напряжений выпрямителя от UQ до Ui, соответствуюш;их изменению давлений от РО до PI, было равно нулю, а в диапазоне напряжений Ui-L/z () было пропорционально выходному напряжению выпрямителя и оставалось постоянным При напряжении на выходе выпрямителя, большем напряжения U. Данное положение иллюстрируют кривые t/orp. на фиг. 2.

Выходное напряжение ограничителя, поступающее на вход управляемого сопротивления 9 (например, на базу транзистора), в диапазоне давлений PI-PZ изменяет его величину (сопротивления коллекторно-эмиттерного перехода транзистора). Падение постоянного напряжения на преобразователе, вызванное изменением тока /, происходит в соответствии с кривой Ur.

Переменное напряжение, подаваемое на преобразователь 1 с выхода усилителя 4, уменьшается на значение /д.

Выходное напряжение выпрямителя 5, измеряемое регистратором 6, изменяется пропорционально разности .

Таким образом, нелинейность градуировочной характеристики прибора существенно уменьшается.

Вакуумметр позволяет использовать режим работы преобразователя с повышенной температурой без увеличения выходного напряжения и моиАНости усилителя 4, что расширяет верхний предел измерения.

Расширение функциональных возможностей вакуумметра достигается также применением в качестве индуктивности 8 обмотки электромагнитного реле, что обеспечивает сигнализацию об отключении или перегорании преобразователя.

Предмет изобретения

1.Тепловой вакуумметр, содержащий преобразователь, включенный в плечо моста, к

диагоналям которого подключены вход и выход усилителя переменного тока, источник питания постоянного тока, терморезистор и регистратор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения линеаризации градуировочной кривой, он снабжен конденсатором, включенным в плечо моста последовательно с преобразователем, цепочкой из последовательно соединенных индуктивности и управляемого

сопротивления, например транзистора, подключенной между общей точкой конденсатора - преобразователя и выходом источника питания постоянного тока, и ограничителем напряжения, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а выход - к цени управления сопротивлением.

2.Вакуумметр по п. 1, отличающийся тем, что в нем индуктивность выполнена в виде обмотки электромагнитного реле.

Р иогр(и)

и,

и

Фиг 2