Датчик давления с частотным выходным сигналом Советский патент 1980 года по МПК G01L11/00 G08C19/16 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, и может найти применение в устройствах для измерения давления жидкостей и газов.

Известен датчик давления с частотным выходом, содержащий тонкостенный цилиндрический резонатор и системы возбуждения и съема колебаний.

В этом датчике для снижения температурного дрейфа выходной частоты измеряют температуру резонатора с помощью термочувствительного диода, закрепленного в его основании. Падение напряжения на диоде подают на преобразователь аналог-код и далее в устройство для температурной коррекции 1. Однако, при этом возникает погрешность, обусловленная неравномерностью температуры резонатора.

Наиболее близким по технической сущности является прибор, содержащий тонкостенный цилиндрический резонатор, один конец которого изолирован от кррпуса, элементы систем возбуждения и съема колебаний, усилитель системы самовозбуждения и схему температурной коррекции с термочувствительным элементом.

Схема температурной коррекции включает термостат, состоящий из нагревательной обмотки и термочувствительного моста, расположенных на внещней цилиндрической поверхности датчика, а также электронную 5 схему регулирования температуру.

Термочувствительный мост воспринимает разность между фактическим и заданным значениями температуры и выдает сигнал рассогласования напряжения на электронную схему регулирования температуру, которая управляет мощностью, выделяемой в нагревательной обмотке 2.

Недостатком такого способа TeMnepiaTypной коррекции является расположение термочувствительного элемента на наружной поверхности корпуса, особенно датчика, пература которого может существенно отличаться от температуры тонкостенной рабочей части резонатора, определяющей его частоту.

Цель изобретения - увеличение точности системы температурной коррекции датчика давления с частотным выходным сигналом.

Эта цель достигается тем, что датчик снабжен измерительным мостом, в одно из

плеч которого включен резонатор, причем ктеммы питания моста подключены к уснлителю самовозбуждения, а выходные клеммы к схеме температурной коррекции.

Устройство поясняется чертежом,на котором изображена -электрическая схема.

Датчик давления с частотным выходным сигналом содержит тонкостенный цилиндрический резонатор 1, системы возбуждения 2 и схема колебаний 3, усилитель 4 системы самовозбуждения, усилитель 5 схемы температурной коррекции, вычислитель 6 температурной коррекции, и измерительный мост 7.

Термочувствительным элементом системы температурной коррекции является мостовая схема, включающая три резистора R1, R2, и R3, выполненные из материала с малым температурным коэффициентом сопротивления (например, из константана) и термозависимого сопротивления RT - резонатора, изготовленного из материала с относительно большим температурным коэффициентом. В качестве источника питания этой мостовой схемы используется напряжение с выхода усилителя системы самовозбуждения, а выходная диагональ ее подключена ко входу усилителя схемы температурной коррекции.

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление подается во внутренню полость резонатора, определяя частоту его колебаний, которые поддерживаются системой самовозбуждения. Затем эта частота поступает в вычислитель системы температурной коррекции. При номинальной температуре мостовая схема сбалансирована (RiRT RaRa).

При изменении температуры датчика меняется сопротивление резонатора R, мостовая схема разбалансируется и напряжение рассогласования, пропорциональное отклонению температуры от номинала, поступает на вход усилителя схемы температурной коррекции и далее в вычислитель температурной коррекции. По сигналам частоты колебаний резонатора и отклонения его температуры от номинала вычислитель вырабатывает выходной сигнал датчика, скорректированный на. величину его температурной погрешности и, следовательно, зависящий

от одной лишь измеряемой величины.

Использование изобретения позволит повысить точность системы температурной коррекции датчика давления с частотным выходным сигналом.

Формула изобретения

Датчик давления с частотным выходным сигналом, содержащий цилиндрический тонкостенный резонатор изолированный от корпуса с одного конца, системы возбуждения и съема колебаний, усилитель самовозбуждения и усилитель схемы температурной коррекции, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности температурной коррекции, он снабжен измерительным мостом, в одно из плеч которого включен резойатор, причем клеммы питания моста подключены к усилителю самовозбуждения, а выходные клеммы к усилителю схемы температурной

коррекции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники. Экспресс-информация 1974, № 8, с. 1 - 12.

2. Авторское свидетельство СССР

№ 427256, кл. G 01 L П/ОО, 1972 (прототип).