Устройство для автоматической корректировки дрейфа измерительного прибора Советский патент 1980 года по МПК G01D3/02 G01R31/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКТИРОВКИ ДРЕЙФА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА Изобретение относится к электро(иэмерительной технике и может быть использовано для автоматической корректировки дрейфа нуля и чувствитель ности измерительного прибора, например газоанализатора. Известно устройство, содержащее компаратор, электронные ключи, генератор импульсов, реверсивный счетчик и цифроаналоговып преобразователь (1 Однако это устройство не обеспечивает корректировки чувствительности измерительного прибора. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой ство для автоматической корректировки дрейфа измерительного прибора, со держащее дифференциальный усилитель, с обратной связьго, выполненной на двух последовательно соединенных резисторах, блок программирования, электромагнитные клапаны, компараторы, задатчики пределов измерения и блоки компенсации 2. Это устройство недостаточно надежно в работе. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Эта цель достигается тем, 1то в устройство, содержащее дифференциальный усилитель с обратной связью, . выполненной на двух последовательно соединенных резисторах, первый вход которого соединен с выходом корректируемого измерительного прибора, вход последнего через соответствующие электромагнитные клапаны соединен с выходами соответствующих задатчиков пределов измерения, а выход дифференциального усилителя соединен с входами первого и второго компараторов , первый и второй выходы блока программирования соединены с управляющими входами электромагнитных клапанов, введены генераторы импульсов, счетчики импульсов, цифроаналоговые преобразователи, электромагнитные реле, источники постоянного напряжения и МДП-транзистор, причем третий и четвертый выходы блока программиро вания соединены соответственно с катушками первого и второго электромагнитных реле, через замыкающиеся контакты которых выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с входами первого и второго генераторов импульсов, выходы последних соединены соответственно с входами первого и второго счетчиков импульсов, управляющие входы которых соединены соответственно с пя;тым и шестым входами блока программирования, а выходы - соответственно с входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы Которых соединены соответственно с входами первого и второго источников постоянного напряжения, выход одного из источников соединен со вторым вхо дом дифференциального усилителя, а выход другого соединен с затвором МДП-транэистора, который включен параллельно одному из резисторов в цепи обратной связи дифференциального усилителя. На чертеже приведена блок-схема устройства, Устройство содержит дифференциаль ный усилитель 1, блок 2 программиров ния, компараторы 3 и 4, генераторы 5 и 6 импульсов, счетчики импульсов 7 и 8, цифроаналоговые преобразователи 9 и 10, источники 11 и 12 постоян ного напряжения, электромагнитные ре ле 13 и 14, МПД-транзистор 15, элект ромагнитные клапаны 16 и 17, задатчи ки 18 и19 пределов измерения и резисторы 20-23. Устройство работает следующим образом. Для корректировки дрейфа нулевого уровня контролируемого измерительног прибора 24, например газоанализатора по команде с блока 2 программирования на вход контролируемого измерительного прибора 24 через электромаг нитный клапан 16 подается сигнал с выхода задатчика 18 пределов измереНИН, в качестве которого используетс баллон с инертным газом. После того, как установится уровень на выходе контролируемого измерительного прибора 24, блок 2 программирования включает электромагнитное реле 13, обнуляет счетчик 7 импульсов, и на выходе цифроаналогового преобразователя 9 напряжение становится равным нулю. Напряжение на первом входе дифференциального усилителя 1, соединенно через резистор 22 с выходом корректируемого измерительного прибора 24, вьияе, чем напряжение на втором входе дифференциального усилителя 1, равное напряжению на выходе источника 11 постоянного напряжения, которо заведомо больше по абсолютной величи не величины допустимого дрейфа корректируемого измерительного прибора 24. Разница напряжений на входах дифференциального усилителя 1 усиливается последним и подается на вход компаратора 3, который включает гене ратор 5 импульсов. С увеличением чис ла импульсов возрастает- положительное напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 9. Это напряжение противоположно по знаку напря жению источника 11 постоянного напряжения. В результате сложения этих напряжений на втором входе дифференциального усилителя 1 отрицательное Напряжение уменьшается. В момент, когда напряжения на обоих входах дифференциального усилителя 1 сравняются, на его выходе сигнал становится равным нулю, компаратор 3 изменяет свое состояние и выключает генератор 5 импульсов. Блок программирования выключает электромагнитное реле 13 и закрывает электромагнитный клапан 16. На этом коррекция нулевого уровня корректируемого измерительного прибора 24 завершается. Коррекция чувствительности корректируемого измерительного прибора 24 производится изменением коэффициента усиления дифференциального усилителя 1. Дифференциальный усилитель 1 имеет в цепи отрицательной обратной связи управляемое сопротивление, в качестве которого использован МДП-транзистор 15. Увеличение напряжения на затворе МДП-транзистора 15 приводит к возрастанию его сопротивления. Коэффициент усиления дифференциального усилителя изменяется по формуле : 5 1о где . - сопротивление исток-сток ВДП-транзистора 15; Rao сопротивление резистора 20; ц сопротивление резистора 21; РЛД- сопротивление резистора 22. Для корректировки дрейфа чувствительности корректируемого измерительного прибора 24 по команде с бло КЗ программирования на вход корректируемого измерительного прибора 24 через электромагнитный клапан 17 подается сигнал с выхода задатчика 19 пределов измерения, в качестве которюго используется баллон с контрольной смесью. Блок программирования обнуля-ет счетчик 8 импульсов, и на выходе тййфроаналогового преобразователя 10 напряжение становится равным нулю. К затвору МДП-транзистора 15 прикла,цывается начальное смещение от источника 12 постоянного напряжения, включенного последовательно с цифроаналоговым преобразователем 10. При этом коэффициент усиления дифференциального усилителя 1 минимально допусти «лй. Он соответствует максима льной чувствительности корректируемого измерительного прибора 24 , Блок программирования включает реле 14. Компаратор 4 имеет порог срабатывания (уставку), равный верхнему :Пределу диапазона измерения корректиipyeMoro измерительного прибора. В этот момент напряжение уставки на входе компаратора 4 больше выходного напряжения дифференциального усилителя 1 ввиду заведомо низко установ ленного коэффициента усиления. В дан ном режиме компаратор 4 включает ге)чератор 6 импульсов. Напряжение на рыходе цифроаналогового преобразователя 10 увеличивает напряжение смеще ния на затворе МДП-транзистора 15, что соответствует увеличению коэффи.циента усиления дифференциального усилителя 1. Напряжение на выходе диф ференциального усилителя увеличивается до уровня порога срабатывания компаратора 4. В момент равенства на пряжения уставки и напряжения с выхо да дифференциального усилителя 1 ком паратор 4 включает генератор б импульсов . Блок программирования выклю чает реле 14 и закрывает электромагнитный клапан. Устройство обладает высокой надежностью и позволяет автоматизировать процесс корректировки дрейфа измерительного прибора, например газоанализатора. Формула изобретения Устройство для автоматической кор ректировки дрейфа измерительного при бора, например газоанализатора, содержащее дифференциальный усилитель с обратной связью, выполненной на двух последовательно соединенных резисторах, первый вход которого соеди нен с выходом корректируемого измери тельного прибора, вход последнего че рез соответствующие электромагнитные клапаны соединены с выходами соответствующих задатчиков пределов измерения, а выход дифференциального усилителя соединен с входами первого и второго компараторов, первый и второй выходы блока программирования соединены с управляющими входами электромагнитных клапанов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены генераторы импульсов, счетчики импульсов, цифроаналоговые преобразователи, электромагнитные реле, источники постоянного напряжения и МДП-транэистор, причем третий и четвертый выходы блока пpoгpa vIиpoвaния соединены соответственно с катушками первого и второго электромагнитных реле, через закыкаккдиеся контакты которых выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с входами первого и второго генераторов импульсов, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго счетчиков импульсов, управляющие входы последних соединены соответственно с пятым и шестым выходами блока программирования, а выходы - соответственно с входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго источников постоянного напряжения, выход одного из источников соединен со вторым входом дифференциальйого усилителя, а выход другого со- единен с затвором НДИ-транзистора, который включен параллельно одному из резисторов в цепи обратной связи дифференциального усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 193379, кл. G 01 D 3/02, 1963. 2.Заявка ФРГ 2453720, кл. G 01 D 3/02, 1974 (прототип).

7ё580

I f