Датчик давления

(19 1)5 601 9 ИЗОБРЕТЕ ИЯ ОПИСА ЛЬСТ 1(71) Харьковский авиационный институт им.Н. Е, Жуковского(56) Авторское свидетельство СССМ 1451565, кл. 6 01 1. 9/00, 1987,(57) Изобретение относится к приборостро-ению и может быть использован в приборах,сопрягаемых с ЭЦВМ.Цель изобретения -повышение надежности посредством схемного контроля ирасширениеобласти применейия за счет формирования выходногосигнала в виде позиционного двоичного кода. Сущность изобретения: датчикдавления: б ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИД 2содержит упругий чувствительный элемент 1 в корпусе 2, соединенный через шатун 3 и кривошип 4, сектор 5 и рейку 6 с пластиной 7, на которой установлены сердечники 8, сопряженные с неподвижными сердечниками 9, выходные обмотки которых подключены к счетным входам соответствующих т 5 иггеров 10. Датчик снабжен двумя группами дв-ухвходовых элементов И 12 и 13, шифраторами 14, входной клеммой синхронйзации 16 и выходной клеммой контроля 17, Выходы шифратора 14 образуют выходы 15 позиционного двоичного кода. Положительный эффект: получение выходного сигнала давления в виде позиционного двоичного кода для совместной работы с ЭЦВМ и осуществление схемногб контроля функциойирования датчика.1 ил,10 20 30 35 40 50 55 Изобретение относится к диагностированию и может быть использовано в датчиках высоты, скорости и т.дсопрягаемых сцифровой вычислительной машиной.Цель изобретения - повышение надежности посредством схемного контроля и расширение области применения за счетформирования выходного сигнала в видепозиционного двоичного кода,Поставленная цель достигается тем, что датчик давления снабжен двумя группами двухвходовых элементов И и по и элементов в каждой группе, шифратором, входной клеммой синхронизации и выходной клеммой контроля, причем входная клемма синхронизации соединена с первыми входами первых элементов И первой и второй групп, выход 1-го элемента И первой группы соединен с первым входом (+1)-го элемента И первой группы, 1=1,2п), выход и-го элемента И первой группы соединен с выходной клеммой контроля, прямой выход )-го триггера соединен со вторым входом )-го элемента И первой группы, инверсный выход )-го триггера соединен со вторым входом )-го элемента И второй группы, О=1,2п), выходы элементов И второй группы соединены с соответствующими входами шифратора, выходы позиционного двойчнбго кода кеторого являются выходом датчика давления,На чертеже гтредставлена схема датчика дааления.Датчик давления содержит упругий чувствительный элемент 1, расположенный в герметичном корпусе 2 и шарнирно соединенный с кривошипно-шатунным механизмом, состоящим из шатуна 3 и кривошипа 4. Кривошипно-шатунный механизм шарнирно соединен с зуб 7 атой переда 7 ей, состоящей из сектора 5 и рейки 6. К одному концу рейки присоединена пластина 7 с стержневыми сердечниками 8, которые имеют возможностью входить в окна соответствующих ферритовых сердечников 9. При этом обмотки возбуждения ферритовых сердечников подключены к шинам питания,а выходные обмотки подклю 7 ены одним концом к с 7 етному входу соответствующего триггера 10, вторым - к шине заземления, Нулевые входы всех триггеров соединены с общей шиной управления. Из внутренней полости чувствительного элемента. откачан воздух (Р 1=0). Основное устройство обозначено позицией 11. Прямой выход триггера 10соединен со вторым входом элемента И 12 , входящего в первую группу элементов И, Инверсный выход триггера 10соединен с вторым входом элемента И 13), входящего во вторую группу элементов, Выход элемента И 13) соединен с -ым входом шифратора 14, выходы которого образуют выходы 15 позиционного дВОичнОГО кода. Входная клемма синхронизации 16 соединена с первыми входами элементов И 121 и 131. Выход элемента И 12) соединен с первым входом элемента 12 )+1, (=1,2 п). Выход И 12 соединен с выходной клеммой контроля 17,Датчик работает следующим образом.При подаче давления Р 2 в корпус 2 прибора чувствительный элемент 1 прогибается, его подвижный центр перемещается поступательно на некоторую величину, зависящую от величины Р 2. Далее кривошипно-шатунная передача 3, 4 преобразует поступательное движение зо вращательное, которое затем передается на зубчатый сектор 5, Указанный сектор преобразует вращательное движение в поступательное движение зубчатой рейки 6 в опорах, Эти преобразования необходимы в связи с тем, что перемещения подвижного центра чувствительного элемента малы, а для получения необходимой дискретности выдачи цифровога кода потребителям требуются значительные перемещения стержневых сердечников 8. Так какстержневые сердечники жестко закреплены на прямоугольной пластине 7, которая в свою очередь жестко присоединена к концу зубчатой рейки 6, то при перемещении рейки на некоторую величину б 1, сердечники также будут перемещаться на эту величину. Стержневые сердечники имеют различную длину Ь, которая зависит от того, какие аналоговые значения давления необходимо преобразовать в двоичный код, При определенном перемещении б 1 рейки верхний стержневой сердечник будет входить в окно соответствующего ферритового сердечника 9, к обмотке возбуждения которого приложено напряжение 0. Вследствие этого в выходной обмотке ферритового сердечника возникает сигнал, достаточный для перебрасывания соответствующего триггера 10 из одного состояния вдругое. Указанный сигнал поступает на с 7 етный вход триггера Т 1, Так как под воздействием установочного сигнала Оо, подаваемого по общей шине управления, все триггеры Т находятся в начальном состоянии, т.е. Х=1, то первый триггер Т 1 вследствие поступления сигнала управления на его счетный вход переходит в состояние Х=О, При дальнейшем увеличении давления Р 2 будет увеличиваться перемещение б 1 рейки и при некотором его зна 7 ении второй стержневой сердечник войдет в окно соответствующего ферритового сердечника, сигнал с выходной обмот1783330 Составитель А. ГрушанинТехред М.Моргентал . Корректор С. Юско Редактор Заказ 4507 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 Й Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ки которого перебросит триггер Т 2 в состояние Х 2=0, Аналогично изменяют свое состояние и остальные триггеры. При уменьшении давления соответствующие стержневые сердечники будут выходить из 5 окон соответствующих ферритовых сердечников и состояние соответствующих триггеров изменяется на противоположное, При обмене информацией с ЦВМ или другим устройством обработки измерительной ин формации на входную клемму 16 синхронизации подается сигнал "1". При этом сигнал на выходе элемента И 12 будет "1", если состояние триггер Т 1 равно "1". Аналогичные процессы происходят во всех последо вательно соединенных элементах И 12. То есть, сигнал с входной клеммы синхронизации 16 будет распространяться вправо по схеме до тех пор, пока в каком-либо триггере Тк не будет состояние "0". После этого 20 сигнал прекращает свое распространение, В результате указанного процесса на выходах элементов И 13, кроме К-го элемента, сигнал "0", на выходе элемента И 13 сигнал "1". Таким образом, на выходах элементов 25 И 13 формируется унитарный код, который преобразуется в позиционный двоичный код шифратором 14. Количество выходов шифратора г(и соответственно, длина позиционного двоичного кода) определяется 30 следующим образомг = оцгп 1,где ,) означает ближайшее целое, не меньшее, чем значение в скобках.Устройство позволяет осуществить кон троль работоспособности датчика в рабочем диапазон, т,е. когда состояние хотя бы одного триггера равно "О". Если в результате нарушения нормального фу;,кционирования датчика сигналы на выходах всех триггеров 10 равны "1", то сигнал с входной клеммы синхронизации 16 пройдет через элементы 12 И на выходную клемму контроля 17, Таким образом, наличие сигнала "на выходной клемме контроля 17 свидетельствует о неисправности датчика. Описанный датчик преобразовывает давление в позиционный двоичный код и осуществляет контроль функционирования датчика,Формула изобретения Датчик давления по авт.св. ЬВ 1451565, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности посредством схем- ного контроля и расширения области применения за счет формирования выходного сигнала в виде позиционного двоичного кода, он снабжен двумя группами двухвходовых элементов И по и элементов в каждой группе, шифратором, входной клеммой синхронизации и выходной клеммой контроля, причем входная клемма синхронизации соединена с первыми входами первых элементов И первой и второй групп, выход 1-го элемента И первой группы соединен с первым входом +1)-го элемента И первой группы, (1=1,2,.п), выход и-го элемента И первой группы соединен с выходной клеммой контроля, прямой выход )-го триггера соединен с вторым входом )-го элемента И первой группы, инверсный выход )-го триггера соединен с вторым входом 1-го элемента И второй группы 0=1,2п); выходы элементов И второй группы соединены с соответствующими входами шифратора, выходы позиционного двоичного кода которого являются выходом датчика давления,