Термоанемометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскниС.оцмалистмческмкРеспублмк(23) П риоритет Веуаретееииыйкемитет СССР е Авам зебретеиий. Яковлев Московский ордена Ленина авиационный инс им, Серго Орджоникидзевите 4 ТЕРМОАНЕМО усилителяка стабилиання, прнусилителя поц- внтечьной носмэьнаяй ь, масштабныогнческий элратор, оцнов Изобретение относится к измеритель ной технике и может использоваться в различных информационно-измерительных системах цля измерения средних значений воздушной скорости.Известен термоанамометр, содержащий чувствительный элемент,. ключевую схему, импульсный источник тока, схему сравнения и запоминающее устройство. Чувствительный элемент подключен на входы ключевой схемы, устройства сравнения и запоминающего устройства, при этом вход импульсного источника тока соединен с выходом запоминающего устройства, а его выход - с чувствительным элементом Я.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является термоана мометр, содержащий термочувствительную цепь, дифференциальный и суммирующий усилители, источник стабилизированного напряжения питания, причем выхоц термочувствительной цепи подключен к первому входу дифференциального усилителя, а первый вход суммирующегосоединен с выходом источнизированного напряжения питэтом выход суммирующегоключен ко вхоцу термочувст цепи 2.Недостатками тнзвестного устройства являются низкая точность измерений, обусловленная тем, что в известном устройстве не принято специальных мер по компенсации влияния изменений температуры окружающей среды на термочувствительный датчик и ограниченная область применения, так как в известном устройстве не имеется автономного замкнутого контура преобразования аналогового сигнала в цифровой.Бель изобретения - повышение точ ти устройства.Поставленная цель достигается те что в устройство введены цополнител термочувствительная цепусилитель, компаратор, лмент 2 И, тактовый гене иб3 83452 ратор, двоичный счетчик, регистр памяти и цифр оаналоговый пре образ ователь, при этом выхоц дополнительной термочувствительной цепи подключен ко входу масштабного усилителя, выход которого сое 5 цинен со вторым входом цифференциального усилителя, а выход дифференциального усилителя подключен к первому входу компаратора, выходом подключенного ко входу оцновибратора и к первому вхо О ду логического элемента 2 И, второй вхоц которого соединен с выходом тактового генератора, выход логического элемента 2 И подключен к входу двоичного счетчика, выходы которого соединены с 15 инфор мационн ым вхо дом ре гистра памяти и входами цифроаналогового преобразователя, выходы которого подключены ко второму входу суммирующего усилителя, а выхоц суммирующего усилителя сое р цинен со вторым входом компаратора, кроме того, выход одновибратора соединен со входом разрешения записи регистра памяти.На чертеже прецставлена блок-схема 25 устройства.В состав термоанемометра входят термочувствительная цепь 1 цля измерения температуры среды, термочувствительная цепь 2 цля измерения скорости воз душного потока, масштабный усилитель 3, суммирующий усилитель 4, дифференциальный усилитель 5, компаратор: 6, логический элемент 7 2 И, тактовый генератор 8, многоразрядный цвоичный счетчик 9, з 5 оцновибратор 10, полупроводниковый регистр 11 памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12.Термоанемометр работает следующим образом, 40Термочувствительный датчик Р 1 питается от стабильного источника питания О без перегрева, т.е. температура датчика всегца соответствует температуре окружающей среды. Второй термо чувствительный датчик Р 2 питается с перегревом от выхода суммирующего усилителя 4. Начальный перегрев цатчику 2 при нулевой скорости обтекания задается потенциометром Р 5 посредством подведения части напряжения от стабильного источника питания О на один из вхецов суммирующеГо усилителя, на втором входе которого при нулевой скорости обтекания сигнал равен нулю. На входах 55:фференциального усилителя 5 при этом сигналы, снимаемые с термочувствительных цепей, равны, а выходной сигнал равен нулю. Таким образом, на обоих 4 4входах компаратора 6 сигналы одинаковыи на его выходе имеет место логическийнуль, Тактовые импульсы от генератора8 на вхоц счетчика 9 не проходят, таккак на одном из входов логическогоэлемента 2 И имеет место логический нуль.При действии воздушного потока на термочувствительные датчики 2 1 и 7 2 датчик 71 не изменяет своей температуры, а датчик 2 2, имеющий перегрев, начинает охлаждаться, При этом на входах дифференциального усилителя 5 появляется сигнал рассогласования. На выходе цифферзнциального усилителя, подключенного на один из входов компаратора 6, появляется сигнал, отличающийся от нуля (0), на втором входе компаратора, подключенном к выходу ЦЛП 12, по-прежнему остается нулевой сигнал. Это приводит к появлению логической единицы на выходе компаратора и импульсы от тактового генератора 8 начинают проходить на вход счетчика 9. При увеличении кода счетчика на выходе ЦЛП появляется напряжение О, подвоцимое к второму входу компаратора и к второму входу суммирующего усилителя.В момент равенства напряжений Ох и 0 К па выходе компаратора вновь появляется логический нуль и запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов на вход счетчика. В момент перехоца логической епиницы в нуль на выходе компаратора срабатывает поцключенный к нему одновибратор 10 и поцает короткий положительный импульс на вход разрешения записи регистра. 11 памяти. .При этом коц, записанный в счетчике, переписывается в регистр памяти, а с его выходов поступает далее к потребителям.Напряжение О с выхода ЮП усиливается суммирующим усилителем и поступает по цепи обратной связи на питание термочувствительной цепи 2, подогревая датчик Я 2 до зацанной температуры нагрева. При изменении скорости обтекания цатчикаЯ 2 на входах дифференциального усилителя вновь появляется рассогласование и процесс повторяется. Компенсирующий датчик Д 1 и рабочий2 располагают в непосредственной близости друг от друга. Таким образом, при одной и той же скорости обтекания,Фно при разных температурах среды сигнал рассогласования на входах дифференциального усилителя остается неизменным,, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 что позволяет повысить точность измерения. формула изобрете ни я Термоанемометр, содержащий термочувствительную цепь, дифференциальный и суммируюший усилители, источник стабилизированного напряжения питания, при чем выход термочувствительной цепи подключен к первому входу дифференциального усилителя, а первый вход суммирующего усилителя соединен с выходом источника стабилизированного напряжения пита ния, при этом выход суммирующего усилителя подключен ко входу термочувст вительной цепи, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительная термочув ствнтельная цепь, масштабный усилитель, компаратор логический элемент 2 И, тактовый генератор, одновибратор, двоичный счетчик, регистр памяти и цифроаналоговый преобразователь, при этом выходдополнительн ой термочувствнтельной цепи подключен ко входу масштабного усилители, выход которого соединен со вторн., входом дифференциального усилителя, а выход дифференциального усилителя соединен с первым входом компаратора, вьг ходом подключенного ко входу одиовибратора и к первому входу логическогоэлемента 2 И, воторой вход которого соединен с выхо до м .тактового генер атор а, в ых од логического элемента 2 И подключен к входу двоичного счетчика, выходы которого5 соединены с информационным входомрегистра памяти и входами цифроаналогового преобразователя, выходы которого подключены ко второму входу суммирующего усилителя, а выход суммирующего усилителя соединен со вторь 1 м входом компаратора, кроме того, выход одновибратора соединен со входом разрешения записи регистра памяти. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 650014, кл 601 Р 5/12, 1976.2. Термисторные измерители скорости.Экспресс-информация. КИТ М 37, М.,1977, с. 35-36 (прототип).