Автокомпенсационный измеритель физических величин Советский патент 1976 года по МПК G01R17/06 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения различных физических (как электрических, так и неэлектрических)величин в широком диапазоне значений с повышенной точностью.

Известны автокомпенсационные измерители физических величин, содержащие преобразователь физической величины в электририческое напряжение, усилитель, фазочувст- вительный выпрямитель, управляемый генератором прямоугольного, напряжения, обратный преобразователь электрического напряжения в физическую величину и выходной прибор.

При измерении физических величин в Широком динамическом диапазоне, особенно больших значений, возникают трудности в конструировании обратных преобразователей. Поэтому непосредственно скомпенсировать большие давления, моменты, силы, электрические и магнитные поля, перемещения трудно. Предварительное деление или ослабление физических величин не всегда возможно или 1связано со значительными погрешностями.

Цель изобретения - расширить диапазон измерения.

; .Это достигается тем, что устройство снабжено двумя синхронно работающими выключателями и делителем напряжения, который включен между выходом преобразователя физической величины в электрическое на1пряженис и входом усилителя и зашунтирова ;Одним из вьпслючателей, второй выключатель расположен между выходом фазочувствительного выпрямителя и входом обратного преобразования электрического напряжения в физическую величину, а цели управления вы|клк чателей подключены к генератору прямо|угольного напряжения.

I На чертеже представлена функциональная схема автокомпенсационного измерителя.

Предлагаомый измеритель содержит лер|йичный преобразователь (датчик) 1, дели тель напряжения 2, автоматический вы|Ключатель 3, генератор поямоугольного напряжения 4, усилитель переменного на|пряжения 5, фазонувствительный выпрями.тель 6, автоматический выключатель 7, ;обратный преобразователь электрического напряжения в физическую величину 8, выходной прибор 9, Измеряемая величина У сравнивается с образцовой величиной АО . и их разность дХ воздействует на первичный преобразователь 1. Образцовая величина до создается обратным преобразователем 8 при замкнутом положении выключателя 7. При разомкнутом положении выключателей 3 и 7 физическая величина л преобразуется первичным преобразователем (датчиком 1 в электрическое напряжение , где Sj - чувствительность первичного преобразователя. Если коэффициент передачи делителя напряжения 2 обозначит череэ Кч i входное напряжение усилителя 5 равно При замкнутом положении выключателей на первичный преобразснаатель воздействует разностная величина . Так как делитель напряжения 2 зашунтирстан, то адсодное напряжение усилителя 5 оказьюается равным и 2 - Sj (). В результате непрерывной работы выключателей, управляемых генератором прямоугольного напряжения 4, на вход усилителя 5 поочередно.воэдейст ву1бт1 напряжения У и Uj . Усилителем переменного напряжения 5 усиливается только перемен- Т 1 /IT и ная составляющая напряжения Uojv z Mi/ которая затем выпрямляется фазочувствительньЛл выпрямителем 6. Выходное выпрямленное напряжение иМ-5,К,КбС(,)Х-Хо, где Кс - коэффициент усиления усилителя 5, Kg коэффициент передачи фазочувствитель ного выпрямителя 6. В результате обратного преобразования создается образцовая величина Д® Ь - коэффициент обратн го преобразования С учетом значения образцовой величины выходное напряжение П 0.5-SrKs-Ke (l-Ka) у uo.s-s -Ks-Kg-ib к (i-Kj - коэффициент прямого преобразования. В автокомпенсационных измерителях об но выполняется условие К 1 за счет выбора большого коэффициента усиления усил теля напряжения. Поэтому постоянное напряжение, измер емое выходным прибором 9. равно . 2 У f Образцовая величина, сравниваемая с измеряемой величиной, соо1;ветственно равна Х)-ил-(1-К2);;Х . Если выбирать коэффициент передачи делителя напряжения 2 близким к единице ( ). то образцовая величина может быть весьма малой ()(() В то же время не стабильность коэффициентов преобразования звеньев прямой цепи (2j,f($M Kg ) не влняет на результат измерения, так как точность преобразсжания физической величины л в электрическое напряжение U определяется только стабильностью коэффициента передачи делителя .К j - и коэффициента обратного преобразования . Необходимым условием работы рассмотренной схемы является , хотя К2 может приближаться к единице весьма близко в зависимости от значения /О, создаваемого обратным преобразсюателем. Таким образом, предлагаемый автокомпансационный измеритель обеспечивает точность измерения физических величин Б ишроком диапазоне значений в режиме , что существенно упрощает конструкцию обратного преобразователя. Благодаря этому возможно измерять высокие давления, большие усилия, сверхвьюокие напряжения и другие величины с высокой точностью. формула изобретения Автокомпенсацйонный измеритель физических величин, содержащий преобразова- тель физической величины в электрическое напряжение, усилитель, фазочувствительный выпрямитель, управляемый генератором прямоугольного напряжения, обратный преобразователь электрического напряжения в физическую величину и выходной прибор, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона измерения, он снабжен двумя синхронно работающими вьпслючателями и делителем напряжения, который включен между выходом преобразователя физической величины в электрическое нафаженне и входом усилителя н зашунтнро з выключателей, второй выклю расположен между выходом фазочувствительного выпрямителя н входом обратного пр еобразователя электрического напряжения в физическую величину, а цепи управления выключателей подключены к генератору прямоугольного напряжения.