Устройство для измерения давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1599679 А 1 09) СИ) 1)5 б 01 1. 9/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ С ИЗМЕРЕНИЯ ре- ых ГОсудАРстВенный нОмитет пО ИВОБРетениЯм и ОтнРьщЯ 4 ПР ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность изме ний давления с помощью тензорезисторн датчиков. Для этого устройство содержит датчик с тензорезисторной мостовой схемой 1, источник тока 2, усилители тока 3 и 4, с ум м атор 5, регул ируемый источни к тока 6 и генераторы балансировочного 7 и калибровочного 8 сигналов. Электрическая схема устройства обеспечивает компенсациюю квадратичной нелинейности датчика, позволяет повысить точность калибровки и имеет повышенную помехоустойчивость благодаря полной симметрии как по входу усил ителя, так и по цепям питания м остовой схемы. 1 з. и, ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления с помощью тензорезисторных датчиков.Цель изобретения - повышение тоцности измерений за счет улучшения помехоустойчивости, снижения погрешности калибровки измерительного канала и компенсации квадратичных нелинейностей преобразования,На фиг. 1 и 2 изображены варианты конкретного исполнения схемы устройства.Устройство для измерения давления содержит датчик 1 в виде моста из тензорезисторов, первый источник 2 тока, включенный в диагональ питания моста, усилители тока 3 и 4, подключенные ссютветственно к первому и второму узлам измерительной диагонали моста, сумматор 5, регулируемый источник 6 тока, подключенный к диагонали питания моста, и генераторы балансировоцного 7 и калибровочного 8 сигналов. Выходы усилителей тока 3, 4 и генераторов 7, 8 подклюцены к входам сумматора 5, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого источника 6 тока. Управляемый источник тока 6 может быть выполнен в виде переключателя тока (фиг. 2), второй выход которого соединен с входом первого источника 2 тока, выполненного в этом случае в виде токового зеркала.Устройство для измерения давления (фиг. 1) работает следуощим образом.При включении питания через мостовую тензорезисторную схему датчика 1 начинает протекать ток 1+ от источника тока 2. С помощью следящей системы, состоящей из усилителей тока 3 и 4 и сумматора 5, на выходе регулируемого истоцника 6 тока поддерживается ток, обеспечивающий симметрирование входных токов усилителей 3 и 4, т. е. выполнение условия 1=1 г (см. фиг. 1). В случае, когда мост уравновешен, оба входных тока равны нулю. При воздействии на датчик 1 измеряемого давления входные токи 1 и 1 г усилителей 3 и 4 возрастают (оставаясь одинаковыми) и с выхода усилителя 4 сигнал передается на выход устройства. При подаче на сумматор 5 напряжений балансировки или калибровки от ссютветствующих генераторов 7 и 8, возникает дисбаланс токов 1 и 1 г, пропорциональный сумме напряжений балансировки и калибровки и зависящий также от соотношения сопротивлений тензорезисторов моста. Так, при работе устройства с различными датчиками, имеющими различные начальные значения сопротивлений тензорезисторов, уровень калибровочного сигнала автоматически оказывается пропорциональным информаннонной соссавляюшей (для схемыИл+Впо фиг. 1),Отличие представленной на фиг. 2 схемызаключается в том, что токи 1+ и 1 источников 2 и 6 соответственно формируютсятаким образом, чтобы их сумма оставаласьпостоянной. Параметр нелинейности преобразования в этом слуцае определяется сред 10ним арифметическим информационных соотношенийиР,ОтносительноЙ+Й 2 ЙЗ+ 4этого же среднего формируются и сигналы балансировки и калибровки. Таким об 15 разом, схема по фиг. 2 эффективна приработе с двумя полумостовыми датчикамис различной чувствительностью тензорезисторов, соединенными в мостовую схему.Поскольку выходной сигнал моста зависит от произведения тока, питающего схему, и разбаланса сопротивлений схемы, включение в устройство регулируемого источника тока позволяет регулировать нелинейностьпреобразования и компенсировать квадратичную нелинейность датчика, Благодаря полной симметрии схемы как по входу усилителя, так и поцепям питания моста,повышается помехоустойчивость устройства.форм)ла изобретения30 1, Устройство для измерения давления,содержащее датчик с тензорезисторной мостовой схемой, первый источник тока, управляемый источник тока, первый усилитель тока, сумматор и генераторы балансировочного и калибровочного сигналов, причем вы ход первого источника тока подключен кодной точке питающей диагонали мостовой схемы, вход первого усилителя тока соединен с одной точкой измерительной диагонали мостовой схемы, а выход - с выходом устройства, отличающееся тем, что, с 40нцелью повышения точности измерении за счет улучшения помехоустойчивости, снижения погрешности калибровки измерительного канала и компенсации квадратичных нелинейностей преобразования, оно снабжено вторым усилителем тока, вход которого соединен с другой точкой измерительной диагонали мостовой схемы, выход управляемого источника тока подключен к другой точке питающей диагонали мостовой схемы, а вход к выходу сумматора, входы которого 50 подключены соответственно к выходам первого и второго усилителей тока и генераторам балансировочного и калибровочного с игн алов.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что управляемый источник тока выполнен в виде переключателя тока, а первый источник тока - в виде токового зеркала, вход которого соединен с вторым выходом переключателя тока.Составитель И. СумцовРедактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор Л. ПатайЗаказ 3135 Тираж 467 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 10