Цифровой измеритель относительной влажности воздуха

Я;ер,те.нт ибаба о ЪОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕйЬСТВУ 111 443350 Соаэ Советских Социалистических Республикосударственнык коктите Совета Министров СССРло делви изобретенийн открытий3 Опуоликовано 15.09.74. Вюлле Дата опубликования описания 53) УДК 551.508,7) Заявитель титут автоматики 54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЪ ОТНОСИТЕЛЪНО ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА2 Изобретение относится к области измерительной техники в метеорологии.В известных измерителях относительной влажности воздуха, содержащих датчики абсолютной влажности и температуры с резистивными выходами, устройство автоматического переброса уставок, выходы которого соединены со входами измерительной схемы, нормирующего преобразователя и через элемент выдержки времени с пусковым устройством, а. выход его через узел допусков подключен к выходу цифрового преобразователя для получения действительного значения измеряемой относительной влажности необходимо алгебраически суммировать коды уставки и отклонения, что усложняет схему,Цель изобретения - упрощение устройства.Это достигается тем, что в предлагаемом измерителе линейный выход устройства автоматического перебора уставок связан со входом цифрового преобразователя, а нелинейный выход связан со входом нормирующего преобразователя.На чертеже показана блок-схема предлагаемого измерителя.Датчик температуры 1 и датчик абсолютной влажности 2 включены в измерительную схему 3, Выход измерительной схемы 3 подключен ко входу нормирующего преобразователя 4, Ко входу нормирующего преобразователя 4 подключен также нелинейный выход устройст.ва автоматического перебора уставок 5. Выход нормирующего преобразователя 4 связан со входом цифрового преобразователя 6, вы ход которого через узел допусков 7 связан совходом устройства автоматического перебора уставок 5. Линейный выход устройства автоматического перебора уставок 5 связан также со входом цифрового преобразователя 6, Уст ройство автоматического перебора уставок 5связано также с измерительной схемой 3, нормирующим преобразователем 4, узлом допусков 7 и через элемент выдержки времени 8 с пусковым устройством 9.5 Датчик температуры Я,) 1 и датчик абсолютной влажности (Л) 2 включены в измерительную схему 3 так, чтобы напряжение на ее выходе (/,. соответствовало непосредственно относительной влажности р,. Связь измери тельной схемы 3 с устройством автоматического перебора уставок 5 обеспечивает режимные изменения в измерительной схеме 3 в зависимости от значений набранной уставки для обеспечения более точной аппроксимации Б функции Я=/(Р,) при р=сопз при значениях измеряемой относительной влажности, близких к значению уставкп. Сигнал У,. с выхода измерительной схемы 3, пропорциональный относительной влажности, поступает на о вход нормирующего преобразователя 4, где10 вычитается из напряжения Супоступающего с нелинейного выхода устройства автоматического перебора уставки 5. Так как зависимость с,.=/1(ср,.) для подогревных хлористо- литиевых датчиков нслинейна, напряжение К выбиРаетсЯ из Условил 1/5 ст -- с/,. пРи с 1 х=(1 уст тем самым осУщсствл 51 етс 51 кУсоч 110- линейная ат 1 проксимаци 51 зависимости l,= =(ср.,). Сигнал разности нормирующнм преобразователем 4 нормируется до определенного значения. Например, диапазон преобразования пормирующего преобразователя равен + 10% относительной влажности. Вследствие нелинейности характеристики (Л,=/ (ср.,) при значениях уставки сруст=40% и (русс=80% отклонения напряжения У от с/уст будут различными, поэтому коэффициент преобразования нормирующего преобразователя 4 должсн быть переменным, что обеспечивается связью устройства автоматического перебора уставки 5 с нормируюним преобразователем 4, в зависимости от величины выбранной уставки. Это обеспечивает постоянный масштаб сигнала отклонения ЛС/,. На выходе нормнрующего преобразователя 4 независимо от измеряемой величины с.,Сигнал отклонения ЛУ, с выхода нормирующего преобразователя 4 поступает на вход цифрового преобразователя б, где алгебраически суммируется с напряжением У линейного выхода устройства автоматического перебора уставок 5. При дискретности выбора уставки в устройстве автоматического перебора уставок 5, равной диапазону преобразования нормирующего преобразователя 4, напряжение У меняется скачкообразно на величину, равную величине максимального значения напряжения ЛК;.Например, при диапазоне преобразования нормирующего преобразователя 4, равном +.10% относительной влажности, значения уставок в устройстве автоматического перебора уставок 5 будут равны соответственно 115 ус=О, 10, 20 90, 100/о. Если при этом значение напряжения ЛУ будет равно, например, + 1 В, что соответствует -+ 10/о относительной влажности на входе нормирующего преобразователя 4, то значения Удолжны быть равны соответственно У=О, 1, 2, 9, 10 В. Например, при ср,=52% и сруст=50% значение Лс/=+0,2 В, значение К,=5 В и суммарное напряжение, подлежащее цифровому преобразованию, равно 5,2 В, при с 11,=37% и сгуст=40% значение Лс/. = - 0,3 В, значение У,=4 В, напряжение, подлежащее цифровому преобразованию равно 3,7 В и т. д. Очевидно, что напряжение, подлежащее цифровому преобразованию, прямо пропорционально действительному значению измеряемой относительной влажности ср при условии, что Яуст - ср) (Лгрнп, где Лср, - диапазон нормирующего преобразователя.Для выполнения условия (111 уст - 15 х) Лснп служит узел допусков , осуществляющий перебор уставок в устройстве автоматического 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 перебора уставок 5. Узел допусков 7 представляет собой набор схем совпадения на определенные уровни срабатыван 1151, а усгройс 1 во автоматического перебора уставок 5 - счетчик уставок. За счет связи устройства автоматического перебора уставок 5 с узлом допусков 7 выбирается необходимая схема совпадения узла допусков. При синус,=30% и Лсрпп= =10% в узле допусков 7 включается схема совпадениЯ на 1=40%, пРи 1 Руст=40% - схема совпадения на р,=50% и т, д. В исходном состоянии устройство автоматического перебора уставок 5 находится в положении минимальной измеряемой относительной влажности 1 Руш. ПРи подаче импУльса пуска пусковое устройство 9 запускает цифровой преобразователь 6, производя цифровое преобразование, и если результат измерения фцп превышает значение (уст+Лфц), то Узел допусков 7 производит переключение в устройстве автоматического перебора уставок 5 следующей уставки, Через элемент выдержки времени 8 производится повторный автоматический запуск. Узел допусков 7 вновь анализирует результат при новом уровне срабатывания и т. д.Процесс измерения автоматически повторяется до тех пор, пока не выполнится неравенство (Чх - чуст) срам. При этом узел допусков 7 не выдает импульс на переключение уставки в устройстве автоматического перебора уставок 5, и процесс измерения заканчивается. Перед новым измерением необходимо устройство автоматического перебора уставок 5 вновь вернуть в исходное положение (минимальное значение уставки).В процессе измерения каждый раз при переключении новой уставки выдаются соответствующие значения напряжений (/уст и Сот производятся необходимые перестройки в измерительной схеме 3 для уточнения зависимости Р 15 в в /(Рс) при 1 р 1=сопз 1 и в нормирующем преобразователе 4 для сохранения масштаба преобразования Л/, пропорционально ЛС 5,Предлагаемая связь устройства автоматиче ского перебора уставок 5 с узлом допусков 7 является новой по сравнению с прототипом, однако она не является принципиальной. Узел допусков 7 может быть соединен непосредственно с выходом нормирующего преобразователя 4 и срабатывать от уровня сигнала отклонения (переключаются уставки в устройстве автоматического перебора уставок 5), Необходимость в установке исходного состояния устройства автоматического перебора уставок 5 отпадает, если использовать узел допусков 7, реагирующий на величину и полярность выходного напряжения нормирующего преобразователя 4 1 например поляризованное реле), и реверсивный счетчик устройства автоматического перебора уставок 5. В этом случае процесс измерения может начинаться с любого произвольного значения уставки. Устройство443350 Предмет изобретения Составитель В. Маркелов едактор И. Шубина Техред Т. Миронова Корректор О. Тюринааказ 2565/7 Изд1397ЦНИИПИ Государственногопо делам изо Москва, Ж-З 5,Тираж 678омитета Совета Министроетений и открытийаушская наб., д. 4/5 ПодписноССР пография, пр, Сапунова автоматического перебора уставок 5 с нелинейным выходом /уст для аппроксимации зависимости Ь=(гр,) и с линейным выходом 17 ат для получения на выходе цифрового преобразователя 6 непосредственно действительного значения измеряемой относительной влажности нетрудно получить включением одного реле (например номера уставки) параллельно двум делителям напряжения (нелинейному и линейному). Введение одного дополнительного линейного делителя напряжения в устройстве автоматического перебора уставок 5 позволяет получить на выходе цифрового преобразователя напряжение линейно меняющееся и пропорциональное действительному значению измеряемой относительной влажности. Цифровой измеритель относительной влажности воздуха, содержащий датчики абсолют ной влажности и температуры с резистивными выходами, устройство автоматического перебора уставок, выходы которого соединены с входамп измерительной схемы, нормирующего преобразователя и через элемент вы держки времени с пусковым устройством, авход через узел допусков подключен к выходу цифрового преобразователя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства, дополнительно линейный выход устрой ства автоматического перебора уставок связан со входом цифрового преобразователя, а нелинейный выход связан с входом нормирую щего преобразователя.