Цифровой измеритель влажности Советский патент 1983 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерительной технике и 1ожет быть исполь- , зовано в различныхотраслях, где требуется оперативное измерение влажности газов. Известно аналоговое устройство для измерения относительной влажности с использованием в качестве датчика гигристора ij. Данное устройство включает в себя большое количество аналоговых элементов и аналоговых преобразований кгикдое из которых вносит свою погрешность измерения. Кроме тогб.в этом устройстве не предусмотрена точная аппроксимация функционгильной зависимости сопротивления гигристора от значения относитель ной влгикности темпв атуры. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является .цифровой измеритель, влажности с использованием в качестве датчика гиг ристора и имеющего согласующее устрой ство, генератор опорной частоты, счет чик импульсов и блок индикации . В этом устройстве измеряемая величина, функционально связанная с относительной влажностью непосредствен-, но преобразуется в цифровой зквивален на основе времяимпульсного кодированйя. Временной интервал равен времени разряда одной из емкостей до потенциала, равного потенциалу заряда другой @4крсти. Потенциал разряжающейся емкости задается параметрами делителя, составленного из сменных резисторов. Гигристор включается в делитель постоянного напряжения с помощью модулятора-деполяризатора, что снижает чувствительность устройства. Кроме того, за счет шунтирования гигристора по току появляется постоянное слагаемое в аргументе логарифмической зависимости сопротивления гигристора от влажности,автоматический учет которого связан со значительньм усложнением устройства. Целью изобретения является повышение точности и чувствительности измерителя. Цель достигается тем, что цифровой измеритель влажности, содержащий ги,гристор, согласующее устройство, соединенное со счетчиками импульсов, один вход из которых соединен с генератором опорной частоты, и блок индикации.снабжен, по крайней мере, двухкаскадным усилителем, охваченнымположительной обратной связью, гнгристор включен в отрицательную обратную связь одного из каокадов усилителя, , соединенного с согласующим устройством и со счетчиком импульсов, в Л1Олненным с фазо-импульсным представлением инфО{)мации. При этом счетчик, соединенный с генератором опорной частоты, выполнен реверсивным. На чертеже представлена блок-схема измерителя относительной влажности. Измеритель содержит двухкаскадный усилитель, состоящий из каскада 1 и каскада 2, гигристор 3, включенный в отрицательную обратную связь каскада 2, согласующее устройство 4, соединенное со счетчиком 5 о фазо-импульсным представлением информгщии, соединенным с реверсивным счетчиком 6, один из в содов которого соединен с генератором 7 опорной частоты,а другой через формирователь 8 импульсов соединен со счетчиком 5. Выхо) ревер сивного счетчика б соединен с блоком индикации 9. Измеритель работает следующим образом. В отрицательную обратную связь каскада 2 усилителя включен гигристор 3 таким образом, что козффициент усиления каскада прямо пропорционален сопротивлению гигрцстора 3. Двух каскадный усилитель охвачен положительной обратной связью с выхода каскада 2 на вход каскада 1 усилителя и генерирует меандр. Длительность .генерируемых импульсов прямо пропорциональна логарифму сопротивления гигристора 3 без постоянного слагаемого. С выхода каскада 2 усилителя меандр через согласующее устройство 4 поступает на счетчик 5 s фазо-им- пульсным представлением информгщии, который, оставляя длительность импульсов неизменной, увеличивает их скважность. С выхода счетчика 5 импульсы совместно с частотой генерато ра 7 опорной частоты поступают на вход реверсивного счетчика б. Формирователь 8 импульсов записи осуществ ляет запись начальной константы, при сущей данному гигристору 3 и подает сигнал в реверсивный счетчик б. В реверсивном счетчике б осуществляется разность между константой и количеством импульсов генератора 7 опорной частоты, которое определяется : длительностью импульса с выхода счет чика 5. Выход счетчика 6 соединен с . блоком индикации. Таким образом, вычисление отнбсиельной влажности произведено по форулеifsA-BlnR -Yгде У - относительная влажность; Т - температура; Rp- сопротивление гигристора; А,В,С - константы, присущие гигристору : где ROT - сопротивление гигристора при и TO - начальная фиксированная температура; К - постоянная Вольцмана, относительная чувствительность гигристора к в лажности; АБ - энергия активации процесса, определяющего зависимость электропроводности от температуры . Формула изобретения 1.Цифровой измеритель влажности, содержащий гигристор, согласующее устройство соединенное со счеачиками импульсов один вход из которых соеинен с генератором опорной частоты, блок индикации, отличаю,Щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, он снабжен, по крайней мере, двухкаскадным усилителЪм, охваченным положительной обратной связью, гигристор включен в отрицательную обратную связь одного из каскадов усилителя, соединенного с согласующимустройством и со счетчиком импульсов, выполненным с фазо-импульсным представлением информации. 2.Измеритель по п.I, о т л и ч аю щ и и с я тем, что счетчик,сое- , диненный с генератором опорной частоты, выполнен реверсивным. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 573788, кл. G 01 N 27/22, 1977. 2.Кульков О.В., Коган В.А. Измерение влажности воздуха в сельскохозяйственных целях. Л., Гидрометеойздат, 1977, с. 51 (прототип).

I

д

9