Датчик относительной влажностивоздуха

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 22,08,78 (21) 2657758/18-25с присоединением заявки Ио -(51)М. Кл.з 6 01 М 27/02 О 01 й 27/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ДАТЧИК ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА Изобретение относится к гигрометрие и может быть использовано при автоматических измерениях относительной влажности воздуха при по 5 ложительных и отрицательных температурах.Известно устройство, которое содержит стабилизированный источник переменного напряжения, усилитель на транзисторе, чувствительный элемент влажности, включенный между источником переменного напряжения и входом усилителя через диод, логарифмический аттенюатор и измерительный прибор, включенные параллельно . .15 к выходу усилителя 11 .Экспоненциальное изменение сопротивления чувствительного элемента влажности преобразуется в линейное изменение тока микроамперметра благодаря логарифмическому аттенюатору. Однако точность логарифмирования не велика из-за отсутствия прямой связи между током через чувствительный элемент и логарифмический аттенюатор. Наличий между ними транзистора увеличивает температур- ную погрешность устройства.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик относительной влажности воздуха, содержащий источник переменного напряжения, подключенный к его выходу керамический влагочувствительный элемент, соединенный с входом логарифматора, снабженного операционным усилителем, цепь отрицательной связи которого содержит логарифмирующие диоды 2) .Недостатком устройства является наличие температурного коэффициента датчика из титаната церия, равного о,за/ос.Учитывая, что влияние температуры на коэффициент усиления мало, суммарный температурный коэффициент известного гигрометра равен 0,3/ С.о Поэтому применение гигрометра без цепи термокомпенсации при изменении температурй .воздуха приводит к,температурной погрешности, что снижаетточность измерения относительной влажности.Цель изобретения - повышение точности измерения относительной влажности воздуха.Поставленная цель достигается за счет того, что между входом операционного усилителя и логарифмирующими диодами включен делительнапряжения, плечи которого содержатдиодывключенные встречно-параллельно друг дРугуНа чертеже приведена схема устройства.Устройство содержит стабилизиро"ванный источник 1 переменного напряжения, логарифматор 2., построенныйна операционном усилителе 3, охваченном цепью 4 отрицательной обратнойсвязи, содержащей логарифмирующиедиоды 5 и б, включенные встречнопараллельно, делитель 7 напряженияплечи которого содержат диоды 8, 9;10 и 11, включенные встречно-параллельно и керамический влагочувствительный элемент 12, включенныймежду выходом источника 1 переменногонапряжения и входом логарифматора 2,Устройство работает следующимобразом,Проводимость б керамическоговлагочувствительного элемента 12связана с относительной влажностьювоздуха экспоненциальной зависимостью. Ток, возникающий в керамическом влагочувствительном элементе 12под действием напряжения источника1, прямопропорционален проводимостикерамического влагочувствительногоэлемента 12. Цепь 4 отрицательнойобратной связи поддерживает входное напряжение логарифматора 2 близким к нулю, а ток через диоды 8 и 9равны току через керамический влагочувствительный элемент 12Ток через диоды 5 и б равен сум"ме токов через диоды 8,9 и 10 и 11.Если диоды 8, 9, 10 и 11 имеют одинаковые характеристики,ток черездиоды 5 и б равен удвоенному токучерез диоды 8 и 9. Выходное напряжение логарифматора 2 равно сумме падений напряжений на диодах 8, 9 и5,6 и связано с током через диодылогарифмической зависимостью. Такимобразом, выходное напряжение логарифматора 2 связано линейной зависимостью с относительной влажностью.Выходное напряжение логарифматора2 уменьшается с ростом температуры.Проводимость керамического влагочувствительного элемента 12, аследовательно и ток, растут с ростомтемпературы, что приводит к увелйчению выходного напряжения логарифматора 2, т.е, йроисходит термокомпенсация. Полная термокомпеисация достигается при выпОлнении УСЛовия.5 ч ,ф где ф, 5 - чувствительность выходЧного напряжения логарифматора 2 к температуреи относительной влажности;5, 5 - чувствительность про 5водимости керамического,- влагочувствительногоэлемента к температуреи относительной влажности,0 Это условие обеспечивается выбором типа диодов 8, 9, 10 и 11 делителя 7 напряжения, Например заменадиодов 10 и 11 более низкоомнымипо сравнению с диодами 8 и 9 и позволяет увеличить ток через диоды5, б, тем самым увеличив чувствительность 5 с целью выдержать условиечтермокомпенсации.Устройство повышает точность изме 2 О рения относительной влажности вездуха, что повышает эффективность приприменении его в гидрометеорологииза счет более точного прогноза погоды,снижает количество брака в промыш 2 ленности при контроле технологического режима по влажности воздуха впечах и камерах и увеличивает срокихранения оборудования в помещенияхс контролируемой влажностью.30Формула изобретенияДатчик относительной влажностивоздуха, содержащий источник пере- ЗЗ менного напряжения, подключенный кего выходу керамический влагочувствительный элемент, соединенный свходом логарифматора, снабженногооперационным усилителем, цепь отрицательной связи которого содержитлогарифмирующие диоды, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, между.входом операционного усилителя и ло гарифмирующийи диодами включен делитель напряжения, плечи которого содержат диоды, включенные встречно,.параллельно друг дРУгУ.р Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 93196682,кл.73-336.51966у 2. фВлажность. Принципы и методь800850 Составитель В.Екаеведактор Е.Лушникова Техред И.Голинка Корректор горук 8ВНИИП каз 1040 113035 П "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 фил Тираж 916 Государственного делам изобретений осква, Ж, Рауш Подписно омнтета СССР открытий ая наб., д. 4/5