Пневмоэлектрический преобразователь аналоговых сигналов

1087709 10 15 20 25 30 40 45 Составитель Н. Лапин Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор А. Ильин Заказ 2626/31 Тираж 667 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к средствам пневмоавтоматики и может быть использовано для преобразования пневматических аналоговых сигналов в электрические,Известен пневмоэлектропреобразователь, содержащий генератор пневмоимпульсов, клапан, канал управления которого соединен с прямым выходом генератора импульсов, вход - с входным каналом преобразователя, а выход - с полостью пьезокерамического элемента, связанного своим выходом с выходным каналом преобразователя, и емкость, полость которой разделена вялой мембраной на две камеры, одна из которых сообщена с выходом клапана, а другая - с инверсным выходом генератора импульсов 1 .Недостатком этого преобразователя является сложность конструкции в связи с наличием емкости с вялой мембраной.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пневмоэлектрический преобразователь, содержащий генератор пневматических импульсов, нормально закрытый и нормально открытый кла паны, каналы управления которых соединены с выходом генератора пневм атических импульсов, пьезокерамический элемент, установленный в полости корпуса и подключенный через электронный усилитель к выходному каналу, входной канал и канал опорного сигнала 12. Недостатком известного преобразователя является то, что из линии входного сигнала в атмосферу сбрасывается некоторое количество газа, что не позволяет использовать его в случаях, когда источник преобразуемого давления обладает ограниченной З 5мощностью. Целью изобретения является расширение области применения,Поставленная цель достигается тем, что в пневмоэлектрическом преобразователе, содержащем генератор пневматических импульсов, нормально закрытый и нормально открытый клапаны, каналы управления которых соединены с выходом генератора пневматических импульсов, пьезокерамический элемент, установленный в полости корпуса и подключенный через электронный усилитель к выходному каналу, входной канал и канал опорного сигнала, в полости корпуса установлена вялая мембрана, причем камера с одной стороны мембраны сообщена с выходами обоих клапанов, входы которых соответственно соединены с каналом опорного сигнала и с атмосферой, а камера с другой стороны мембраны, в которой расположен пьезокерамический элемент, соединена с входным каналом.На чертеже приведена схема преобразователя.Преобразователь состоит из пьезокерамического элемента 1 и вялой мембраны 2, установленных в корпусе 3. Пьезокерамический элемент 1 соединен через электронный усилитель 4 с выходным каналом 5 (И).Камера 6 подключена к выходам нормально открытого 7 и нормально закрытого 8 клапанов. Вход клапана 7 сообщен с каналом 9 опорного сигнала Рви, вход клапана 8 - с атмосферой Р, каналы управления клапанов 7 и 8 соединены с выходом Р генератора 10 импульсов.Камера 11 подключена к входному каналу 12 РвхПреобразователь работает следующим образом.При непрерывном следовании импульсов Р 1 -- 0 и Р 1 -- 1 клапаны 7 и 8 поочередно сообщают камеру 6 с вялой мембраной 2 и с каналом 9 либо с атмосферой Ро. Поскольку Р,пРв,ми Ро( Рвхвы, то мембрана 2 либо прижимается к мембране 1, либо отходит от нее так, что на мембрану 1 действуют поочередно сигналы Рв либо Р соответственно. Возникающая вследствие пьезоэффекта на обкладках мембраны 1 разность потенциалов ь 11 за время одного цикла импульса Р пропорциональна разности давлений (Роп - Р). Укаэанная разность потенциалов д 1 после фильтрации и усиления по напряжению и мощности с помощью усилителя 4 поступает на выход 5 Бщх преобразователя.Как видно из изложенного, для нормальной работы преобразователя требуется постоянство опорного сигнала Ри идеальная вялость мембраны 2. Оба эти условия легко обеспечива ются. Проведенные испьпания преобразователя с использованием в качестве источника Рви элемента УСЭППА типа П 23 Д.З и вялой мембраны из мембранного полотна толщиной 0,17 мм показали, что в отличие от известного в предложенном преобразователе отсутствует сброс газа и линии входного сигнала в атмосферу и при этом погрешность преобразователя не превосходит + 0,5%.