Термокоипенсированный преобразователь переменного давления Советский патент 1975 года по МПК G01R19/00 

На чертеже показан термокомпенсированный преобразователь переменного давления на туннельных диодах.

Преобразователь содержит два идентичных канала 1 и 2, генератор 3 периодических прямоугольных импульсов напряжения, два туннельных диода 4i, 42, источник 5 питания, измерительный прибор 6. Каждый канал имеет по два ключа 1, 8i (72, 82) резистор 9i (92) усилитель 10 (102), конденсатор (Ib), диод 12i (122). Напряжение питания генератора 3 и усилителя 10 подается с выхода Е источника 5 питания.

Работа преобразователя переменного давления по обоим туннельным диодам и идентичным каналам совершается одинаково. В начале каждого цикла туннельные диоды находятся в состоянии низкого напряжения, ключи закрыты, т. е. находятся в непроводящем состоянии.

Ток /п (/п) через диоды Ч (122) дозаряжают конденсаторы, одновременно с этим растет ток, протекающий через резисторы. Когда этот ток достигает величины пикового тока туннельных диодов, диод 42 переключается в состояние высокого напряжения, при этом благодаря усилителям открываются ключи BI (82) и прекращается нарастание токов /п

(/п).

Туннельные диоды находятся в состоянии высокого напряжения вплоть до прихода импульса от генератора, открывающего ключи. При этом щунтируются туннельные диоды, которые переключаются в состояние низкого напряжения и ключи 8 (82) закрываются. Ключи (Ii) закрываются после окончания импульса, и далее цикл повторяется. Характеристика типа усилителя такова, что .когда туннельный диод находится в состоянии низкого напряжения, влияние входного сопротивления усилителя на туннельный диод отсутствует.

Нарастание токов /„ (/п ) происходит с постоянной заряда, ориентировочно определяемой сопротивлением источника питающего тока и емкостью конденсаторов. Выходное напряжение равно разности напряжений на конденсаторах обоих каналов, каждое из которых пропорционально пиковым токам .туннельных диодов и величинам сопротивлений постоянных резисторов 9 (92) и не зависит ни от изменений э.д.с. источника питающего тока, ни от изменений скорости нарастания его в пределах быстродействия ключей 8t (82), диодов 12 (122) и туннельных диодов.

Отсутствие искажений при измерении переменного давления обеспечивается разрядом конденсаторов, когда туннельные диоды находятся в состоянии высокого напряжения. 5 Разряд осуществляется через резисторы 9i (92) и измеритель 6, а при необходимости - через дополнительные резисторь, включенные параллельно резисторам 9i (92). Чувствительность преобразователя к давлению (его коэффициент преобразования) при одном и том же туннельном диоде определяется сопротивлением резисторов (зависимость прямо пропорциональная). Выбор и изменение предела измерения давления по статическому давлению осуществляется изменением постоянного тока смещения /см (/см) на туннельных диодах, причем ток смещения меньще пикового тока туннельного диода.

При отсутствии тока смещения предел измерения давления наибольщий и определяется лищь характеристиками примененного туннельного диода. Изменение пределов измерения давления и чувствительности осуществляется различными элементами устройства и не зависимо друг от друга. При изменении температуры выходное напряжение, измеряемое прибором 6, изменяется незначительно, тем самым обеспечивается температурная компенсация устройства.

Предмет изобретения

Термокомпенсированный преобразователь

5 переменного давления, содержащий генератор прямоугольных импульсов напряжения, соединенный с источником питаний, два туннельных диода и измеритель выходного напряжения, отличающийся тем, что, с целью по0 выщения точности измерения переменного давления, туннельные диоды включены в два идентичных канала, каждый из которых содержит два ключа, причем управляющий вход первого ключа первого канала связан с управляющим входом второго ключа второго канала и с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выходы упомянутых ключей через резисторы соединены с измерительным прибором, параллельно которому подключены также два конденсатора, кроме того, в каждом канале туннельный диод подсоединен параллельно первому ключу, выход которого соединен через усилитель с управляющим входом второго ключа, выходом связанного с

источником питания непосредственно, а через диод - с измерительным прибором.