Устройство для измерения переменных давлений

(71) Всесоюзный наульский институт эле Ф 33но иссл ов тромаш строения(54) У МЕ ННЫХ (57) И льно-и ляет п ширить тить ч ТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕДАВЛЕНИЙ ИЯ ПЕ обретение относитс мерительной техник конт поз ысить чувствительнос рас сокр Пр прий динамиче"кии диап сло элементов устр е с измеряемой сре й онтак 0 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ изменении давления происходит изменение электрических параметров измерительных преобразователей датчика12 давления индуктивности и емкости13, которые определяют величину временной задержки в соответствующихканалах. При изменении разницы давлений происходит изменение временнойзадержки импульсов на входах схемыИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и на входе устройства появляются импульсы, длительность которых определяется в пределах линейной характеристики преобразователя давлений удвоенной величинойизменения, параметра датчика давлений. Реальная чувствительность устройства определяется минимальной разницей времени задержки импульсов вканалах и полосой пропускания усилителей 2, 3 и 4, а также быстродействием логических элементов схемы 6 и7 2 илИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для измерения переменныхдавлений,Целью изобретения является увеличение чувствительности, расширениединамического диапазона работы и сокращение числа элементов устройства.На фиг.1 представлена, блок-схемаустройства для измерения переменныхдавлений, подключение емкостно 1 о дифференциального датчика давления; нафиг,2 - то же, подключение индуктивного дифференциального датчика давления,Устройство содержит симметричныймультивибратор 1, усилители 2-4, схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, схемы 6 и 7 логического умножения, резистивно-емкостные фазосдвигающие цепочки 8 и 9,индуктивно-резистивные фазосдвигающие цепочки 10 и 11, комплексныесопротивления Е, и Х измерительныхпреобразователей датчиков 12 и 13давления, мембрана датчика 14.цавления.Исходное состояние кажцой схемыустанавливается с помощью фазосдвигающих цепочек 8 и 9 и определяетсяотсутствием импульсов на выходе схемы ИСКЛ 10 ЧЛЮЩЕЕ ИЛИ. При контакте сизмеряемой средой и при изменениидавленйя происходит Изменение электрических параметров 2, и Едатчикадавления (индуктивности или емкости),которые определяют величину временнойзадержки в соответствующих каналах(1 канал задержки - это 8, 12, 10,3, 1 канал задержки - это 9, 13,1 1, 4),Усилители 3 и 4 необходимы длякомпенсации амплитудных потерь сигналов в 1 и 11 каналах задержки, Усилитель 2 необходим, чтобы обеспечитьразвязку по сопротивлению .между выходом мультивибратора 1 и суммарнымкомплексным входным сопротивлением1 и 11 канала задержек, учитываячто в процессе работы устройств входные сопротивления каналов з.держекмогут меняться, Упругий элемент 14преобразователя давлений разделяетисследуемую среду от опорного давления, При изменении разницы давленийи изменений параметров Е и Е происходит изменение временной задержкиимпульсов на входах схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и на выходе устройства появляются импульсы, длительность которых дс определяется в пределах линейнойхарактеристики преобразователя давлений удвоенной величиной измененияпараметра датчика давлений, например 5 емкости 2 Ь С.Схемы 6 и 7 логического умножениявырабатывают сигнал знака переменногодавления, который определяется наличием импульсов на выходе. Так какпараметры генератора импульсов в процессе работы остаются постоянными ився .информация о переменном давленииопределяется временной задержкой вканалах, то максимально достижимыйдинамический диапазон работы схемыопределяется по формуле1В, (1)о Д п;игде 1:О - частота импульсного генератора,лДп; - минимальная разница времензадержек в каналах, обусловленная флуктуациямиэлементов каналов задержки.Реальная чувствительность устройства определяется минимальной разницей времени задержки д с импульсовв каналах (с учетом фазового набега Ы и подводящих кабелях датчика давления, а так же полосой пропусканияусилителей 2 - 4 и быстродействиемлогических элементов схемы 5 - 7.Регистратором давления может слу жить любое цифровое устройство измерения временных интервалов, способноеРразличать времена порядка д,В простейшем случае регистраторомможет служить интегратор с аналого вым выходом.Формула изобретенияУстройство для измерения перемен ных давлений, содержащее индуктивныйили емкостной дифференциальный датчикдавления, мультивибратор и регистрирующий прибор, о т ч и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения чув ствительности и расширения динамического диапазона, в него введены первый, второй и третий усилители, первая и вторая резистивно-емкостныесхемы задержки, первая и вторая фа зосдвигающая цепочки, схема ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первая и вторая схемы логического умножения, при этом мультивибратор своим выходом подключен че3 1255880 4рез первый усилитель к первой и вто- второй и третий усилители подключенырой резистивно-емкостным схемам за- к первому и второму входам схемы .держки, к выходам которых подключены ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенной своимизмерительные преобразователи дйффе- выходом с входом регистрирующегоренциального датчика давления, к ко-прибора и с первыми входами первой иторым последовательно или параллельно второй схем логического умножения,подключены первая и вторая фазосдви- вторые входы которых подключены кгающие цепочки, выходы которых через выходам второго и третьего усилителей.,оставитель А.Зосимоехред И.Верес орректор О.Луговая Редактор В.Иванова Тираж 778ственного козобретений иЖ, Раушс акаэ 4813 одписн тета СССРткрытийя наб., д. 4/5 НИИПИ Государ по делам и 3035, Москва, оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная