Способ измерения давления нерезонансным датчиком прямого действия с одним электрическим выходом и устройство для его реализации

ОПИСАпИЕИЗОБРЕТЕИИЯК АВТОРСКОМУ СВИДДТИЛЬСЗВУ и 996877 Союз СоветскмхСоциалистическихРеспубликс присоединением заявки ЙоГосударственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 1502,83, Бюллетень йо б Дата опубликования описания 1 Ь 02 ЯЗ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НЕРЕЗОНАНСНЫМДАТЧИКОМ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ С ОДНИМЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВЫХОДОМ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам измерения давления и устрОйствам для их реализации.Известны способы измерения давления в условиях меняющихся температур, включающие регистрацию амплитуды вы.ходного сигнала датчика в зависимости от температуры и выбор оптимального .значения данной амплитуды путем регулирования напряжения питания датчика 11. Однако при этом компенсация температуры осуществима в узком температурном диапазоне.Известен также способ измерения давления нерезонансным датчиком прямого действия с одним электрическим выходом, включающий градуировку датчика при различных частотах его питания, выбор оптимальной чаетотыпитания и регистрацию амплитуды выход- ного сигнала, согласно которому компенсация температурной погрешности осуществляется выбором параметров электрической цепи датчика по величине .его приведенной добротности при минимальной температурной погрешности 12 .Недостатком этого способа измерения давленИя является необходимость изменения электрических параметров.датчика и неполное исключение температурной погрешности из выходного,.сигнала датчика.Цель изобретения - повышение точ-,ности измерения давления путем выделения измеряемого и влияющих параметров из выходного сигнала,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу измерения давления нереэоиаисным датчиком прямогодействия с одним электрическим выходом, включающему градуировку датчикапри различнык частотах его питания,выбор оптимальной частоты пйтаиия ирегистрацию амплитуды выходного сигнала, питание датчика осуществляютполигармоническим сигналом, на выходедатчика выделяют гармоники и регист 2 О рируют их амплитуды, при этом числогармоник выбирают не менее числа измеряемого и влияющих параметров.В устройстве для реализации способа изФерения давления, содержащем источник переменного сигнала, соединенный с входом нерезонансного датчикадавления прямого действия с однимэлектрическим выходом, при этом входи выход датчика через усилители соеЗО динены с вычислительным устройствомФормула изобретения н регистратором, источник переменногосигнала выполнен в виде источника полигармонического сигнала, а связьусилителей с вычислительным устройством осуществлена через параллельныецепи, каждая из которых содержитфильтр, детектор и промежуточный усйлнтель, причем вычислительное устройство соединено с регистратором числомканалов, равным числу измеряемых ивлияющих параметров. 10На чертеже представлена блоксхема устройства для реализации спо- .соба измерения давления.Способ измерения давления реализуется следующим образом. 5Производят. градуировку датчика припитании его полигармоническим сигналом. Выделяют гармоники из выходногосигнала датчика и регистрируют их.Производят математическую обработкуполученной информации, решая .системулинеаризованных корреляционных зависимостей выходных сигналов по каждойгармонике от измеряемых и влияющих.параметров, например давления и температуры, видаО"-О +Сар+С ьт,где ц - амплитуда гармоники;0 - амплитуда гармоники прионормальной температуре и -Едавлении;ЬР - приращение, давления от номинальногоо ,ЬТ - приращение теьщературв отноминальной, 35СР,С., - постоянные коэффициенты,определяемые в процессеградунровки,и вычисляют величину давления, свободную от температурной пограаности 46датчика, а также и величину, самойтемпературы. Число линеаризованныхуравнений системы, а следовательно,н число регистрируемых гармоник должно быть не менее числа измеряемых и 45влияющих параметров. Устройство для реализации способа измерения давления состоит из источника 1 полнгармонического сигнала, налример генератора прямоугольных им пульсов, подключенного через датчик 2 (нереэонансный датчик давления прямого действия с одним электрическим выходом; например индуктивный) к усилителю 3, а к усилителю 4 непосредст венно. К усилителям 3 и 4 подключены параллельные цепи, каждая из которых состоит из избирательных систем 5, 6 и 7 и 8, 9 и 10, последовательно соединенных с промежуточными усилителями 60 11, 12 и 13 и 14, 15 и 16. Все избирательные системы 5-10 состоят из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора и полосового фильтра. Все промежуточные усилители 11- 65 16 подключены к аналого-цифровому преобразователю 17, который подключен к вычислительному блоку 18, соединенному с регистратором 19 числом каналов, равным числу измеряемых и влияющих параметров.Устройство работает следующим образом.На вход датчика 2 подают полигармонический сигнал от источника 1. С выхода датчика 2 сигнал поступает на усилитель 3. Непосредственно с выхода источника 1 полигармонический сигнал поступает на усилитель 4.Далее усиленные сигналы поступают на избирательные системы 5, б и 7 и 8,9 и 10, где выделяются амплитуды гармоник. Избирательные системы 5, б и7 выделяют амплитуды гармоник, прошедших через датчик 2, а избирательные системы 8, 9 и 10 -. не прошедших через датчик 2.Йчилитуды всех выделенных гармоник усиливаются промежуточными усилителями 11-16, после чего поступают в аналого-цифровой преобразователь 17, вырабатывающий сигналы.для ввода в вычислительный блок 19, где произ- ., водится.рещение системы линеариэованных зависимостей амплитуд выходных сюналов гармоник от измеряемых и влняющнх параметров и вырабатываются сигналы,. являющиеся мерамн измеряемогодавления и влияющих параметров.Эти сигналы поступают на регистратор 19, где и регистрируется величина давления, свободная от температурной погрешности датчика, а также и звличина самой температуры. Амплитуды гармоник, выделенных иэбирательными системами 8, 9 и 10, служат длякорректировки амплитуд гармоник, выделенных иэбирательнымн системами 5,6 и 7, в случае нестабильности источннка 1 полигармонического сигнала. Предложенный способ измерения давления нерезонаноным датчиком прямого дейатвия с одним электрическим выходом и устройство для его реализациипозволяют повысить точность и информативность путем выделения измеряемого н влияющих параметров из выходного сигнала только одного датчика безвведения дополнительных цепей компенсации и дополнительных компенсационных датчиковКроме того, в предложенном техническом решении возможно осуществление контроля н регистрации не только измеряемого давления, но и самого влияющего фактора, что также повыщает информативность проведения измерений. 1. Способ измерения давления нере.эонансным датчиком прямого действия5 996877 Составитель Н.КизиловРедактор Л.Веселовская Фехред М.Герцль КорректорА.Грице Заказ 920/ 871ного койиний и отк5, Рау 4 сК 59 Тираж ВНИИПИ Государствепо демам изобрет 113035,:Москва, ЖПодписноет.а ССОРытййя, .н аб д. 4/5 лиал ППП "Патент ул. ектна с одним электрическим выходом, включающий градуировку датчика при различных частотах его питания, выбор оптимальной частоты питания и регистрацию амплитуды выходного сигнала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью 5 повыиения точности измерения давления путем выделения измеряемого и влияющих параметров из выходного сигнала, питание датчика осуществляют полигармоническим сигналом, на выходе 10 датчика выделяют гармоники и регистрируют нх амплитуды, при этом число гармоник выбирают не менее числа измеряемого и влияющих параметров.2. Устройство для измерения давления нерезонансным датчиком прямого действия с одним электрическим выходом, содержащее источник переменного сигнала, соединенный с входом нерезонансного датчика давления прямого действия с одним электрическим выходом, при этом вход и выход датчикачерез усилители соединены с вычислительным устройством и регистратором,о т л и ч а .ю щ е е с я тем, что.источник переменного сигнала выполненв виде источника полигармоническогосигнала, а связь усилителей с вычислительным устройством осуществленачерез параллельные цепи, каждая изкоторых содержит фильтр, детектор ипромежуточный усилитель, причем вычислительное устройство соединено с регистратором числом каналов, равнымчислу измеряемых и влияющих параметров. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Скрипник Ю.А. Методы преобразования и выделения измерительной инФормации нз гармонических сигналов.Киев, "Наукова думка", 1971, с. 5-6,14, рис,2 а.2. Авторское свидетельство СССРМ 699375, кл. 6 019/10, 28.11.79