Кодовый датчик давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1) 1)4 СО Ь 19 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОЬЮ СВ(21) 4 (22) 0 (46) 2 (72) Н (53) 5 (56)5041 ССР 76. сист нныетяной90,вано в мер ксич в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 081192/24-102.07.863.05.88. Бюл, В 19А. Самоваров31.787(088.8)Авторское свидетельство СУ 14, кл. 6 01 Ь 19/12, 19Кодовый датчик давления длятелемеханики. - Сб. Информациоизмерительные устройства в нефпромышленности, Уфа, 1979, с.(54) КОДОВЫИ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение м.б. использтелеметрических системах для иния давления агрессивных ичных сред. Цель изобретения -шение точности измерения за сч снижения погрешности положения средней линии стрелки манометра, Магнит 5 при движении стрелки замыкаетдва геркона. Кодирование производится путем опроса выводов герконов вдвух направлениях. Когда замкнутыдва геркона и середина стрелки проходит между герконами, например 4и44, в счетчике 21 будет записано число 7 как сумма двух слагаемых: 3 и 4из них первое получено при опросев прямом направлении, а второе - приобратном опросе. Датчик имеет в двараза больше шагов дискретности, чемколичество герконов, установленныхвокруг шкалы, что позволяет повысить точность измерения давления,2 ил.Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в телеметрических системах для измерения давления агрессивных и ток 5 сичных сред.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет снижения погрешности положения средней линии стрелки манометра. ОНа фиг. 1 представлена структурная схема кодового датчика; на фиг. 2 - временная диаграмма работы,Кодовый датчик давления содержит манометр 1 со стрелкой 2 и шкалой 3, набор герконов 4, постоянный магнит 5, коммутатор 6, реверсивный счетчик 7 импульсов, генератор 8 импульсов, делитель 9 частоты импульсов, триггеры 10 - 12, элементы 2 И 13 - 18, элементы 2 ИЛИ 19 и 20, суммирующий счетчик 21 импульсов, элементы 22 и 23 задержки. Герконы 4 закреплены в кольцевой оправе 24, которая установлена снаружи шкалы 3. Одними вы водами герконы 4 соединены с источником 25 напряжения, а другими - с информационными входами коммутатора 6, к управляющим входам которого подключены выходы реверсивного счетчика 7 . Выход генератора 8 импульсов соединен.с входом делителя 9.частоты импульсов и с первыми входами элемен-, тов 2 И 13 и 14, выход делителя 9 частоты импульсов соединен с пусковым входом триггера 10, стоповым входом триггера 11 и входом сброса счетчика 21, выход триггера 10 соединен с вторым входом элемента 2 И 13 и первым входом элемента 2 И 15, Выход элемента 2 И 13 соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 7, через элемент ИЛИ 19 - со стробирующим входом 26 коммутатора 6 и через элемент 22 задержки - с вторым входом элемента 2 И 15, выход которого через элемент ИЛИ 20 соединен со счетным входом счетчика 21. Выход коммутатора 6 соединен с первыми входами элемен" тов 2 И 17 и 18. Выход элемента 2 И 17 соединен со стоповым входом триггера 50 1 О, с входом 27 сброса счетчика 7 и через элемент 23 задержки - с пусковым входом триггера 12, один управляющий выход которого соединен с вторыми входами элементов 2 И 14 и 18, а 55 второй - с вторым входом элемента 2 И 17, Выход элемента 2 И 14 соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 7, через элемент ИЛИ 19со стробирующим входом 26 коммутатора 6 и с первым входом элемента 2 И16, выход которого соединен черезэлемент ИЛИ 20 с входом счетчика 21.Выход элемента 2 И 18 соединен с пусковым входом триггера 11, выход которого соединен с вторым входом элемента 2 И 16. Выход 28 нулевого состояния счетчика 7 соединен со стоповым входом триггера 12.Кодовый датчик давления работаетследующим образом,Магнит 5 при движении стрелки замыкает два геркона, если средняя линия стрелки проходит между герконами,или три геркона, если средняя линиястрелки и магнита проходит черезсредний геркон. Кодирование производится путем опроса выводов герконов вначале в одном направлении - отнуля шкалы, а затем в другом - с конца шкалы. Рассмотрим работу датчикадля случая, когда середина стрелкипроходит через геркон 4 и в замкнутом состоянии герконы 4, 44, 4 ,С генератора 8 импульсы (частотойпорядка 1 - 10 кГц) поступают напервые входы элементов 2 И 13 и 14 ина вход делителя 9 частоты импульсов. С выхода делителя 9 поступаетимпульс опроса, который переключаеттриггер 10 в положение, при которомс него на элементы 2 И 13 и 15 подается высокий уровень напряжения.Импульс опроса переключит триггер 11в положение "Стоп", а счетчик 21сбросит в нулевое положение, В результате с выхода элемента 1 И 13 импульс поступит через элемент ИЛИ 19на стробирующий вход 26 коммутатора6, на суммирующий вход счетчика 7и через элемент 22 задержки, элемент2 И 15 и элемент ИЛИ 20 на вход счетчика 21, Поскольку переключение счетчика 7 производится по заднему фронту импульса, то вначале первый стробирующий импульс осуществляет опроссостояния нулевой шины коммутатора 6,а затем произойдет переключение счетчика и смена входной шины. Таким путем на вход счетчика 7 и с некоторойзадержкой " на вход счетчика 21 поступят три импульса, так как герконы4 О, 4, 4разомкнуты, С приходомчетвертого импульса с выхода коммутатора постуПит импульс на первые входы элементов 2 И 7 и 18, поскольку977584 510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 з .13четвертый геркон 4 З замкнут. На вто-,ром входе элемента 2 И 17 присутствует высокое напряжение, поданное стриггера 12, поэтому с выхода элемента 17 поступит импульс на стоповыйвход триггера О, на вход 27 счетчика 7 для сброса его в нулевое положение и.через элемент 23 задержки,обеспечивающий задержку, необходимуюдля блокировки импульса нулевого состояния счетчика 7, на вход триггера12. Четвертый импульс на вход элемента 2 И 15 и далее на вход счетчика 21не пройдет благодаря его задержкев элементе 22,Таким образом, с появлением первого замкнутого геркона опрос герконовв прямом направлении прекратится, реверсивный счетчик сбрасывается внуль, а опрос герконов начинается вобратном направлении - с последнегогеркона. В этом случае импульсы настробирующий вход 26 коммутатора 6и на вычитающий вход реверсивногосчетчика 7 поступают с выхода элемента 2 И 14. Одновременно эти импульсыподаются на первый вход элемента2 И 16, однако на втором его входе высокое напряжение отсутствует, поскольку триггер 11 находится в положении "Стоп", и на вход счетчика 2 онине поступают. Опрос герконов в обратном направлении без счета импульсовпроизводится до тех пор, пока не поступит импульс с выхода коммутаторапри опросе первого замкнутого геркона - в конкретном случае геркона 45.Этот импульс проходит через элемент2 И 8 и переключает триггер 11 вположение "Пуск", благодаря чему элемент 2 И 16 открывается, Переключениетриггера 11 производится по заднемуфронту импульса, поэтому к моментуоткрытия элемента 2 И 16 импульс опроса геркона 4 5 оканчивается и всчетчик 21 он не поступает. Остальные пять импульсов при опросе герконов 44, 4 З 4 О поступают в счетчик 21. При переключении реверсивногосчетчика в положение ноль с его .выхода 28 поступает импульс, которыйпереключает триггер 12 в положение"Стоп" - в результате цикл кодирования заканчивается и в счетчик 21записывается число 8. Аналогичнымобразом, когда замкнуты два герконаи середина стрелки проходит междугерконами, например, 4 и 44, то в счетчик 21 записывается число 7, как сумма двух слагаемых: 3 и 4, из них первое получено при опросе в прямом направлении, а второе - при обратном опросе.Таким образом, датчик имеет в два раза больше шагов дискретности, чем количество герконов, установленных вокруг шкалы, что позволяет повысить точность измерения давления за счет снижения погрешности положения средней линии стрелки манометра. Формула изобретения Кодовый датчик давления, содержащий стрелочный манометр, постоянный магнит, закрепленный на конце стрелки, электронный блок кодирования, подключенный к герконам, установленным по периметру шкалы монометра и подключенным другими своими выводами к источнику напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет сни. жения погрешности положения средней линии стрелки манометра, в нем электронный блок кодирования снабжен коммутатором, реверсивным счетчиком импульсов, генератором импульсов, делителем частоты импульсов, тремя триггерами, шестью элементами 2 И, двумя элементами 2 ИЛИ, двумя элементами задержки и суммирующим счетчиком импульсов, причем выход генератора импульсов соединен с входом делителя частоты импульсов и с первыми входами первого и второго элементов 2 И, выход делителя частоты импульсов соединен с пусковым входом первого триггера, со стоповым входом второго триггера и с входом сброса суммирующего счетчика импульсов, выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента 2 И и с первым входом третьего элемента 2 И, выход первого элемента 2 И соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, с первым входом первого элемента 2 ИЛИ и через первый элемент задержки - с вторым входом третьего элемента 2 И, выход которого соединен с первым входом второго элемента 2 ИЛИ, выход которого соединен с входом суммирующего счетчика импульсов, выход первого элемента 2 ИЛИ соединен со стробирующим входом коммутатора, выход второго элемента 2 И соединен с1397758 боиаУюэлененгааб 10 Тираж 847 Подписно ВППИП Заказ 2598/40 Произв.-покцгр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная,вычитающим входом реверсивного счетчика импульсов, с вторым входом первого элемента 2 ИЛИ и с первым входом четвертого элемента 2 И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, выход четвертого элемента 2 И соединен с вторым входом второго элемента 2 ИЛИ, выход которого под-. ключен к входу суммирующего счетчика импульсов, выход коммутатора соединен с первыми входами пятого и шес" того элементов 2 И, выход пятого элемента 2 И соединен со .стоповым входом первого триггера, с входом сброса реверсивного счетчика импульсов и череэ второй элемент эадержки - с пусковым входом третьего триггера,первый выход которого соединен с вторым входом второго элемента 2 И и вторым входом шестого элемента 2 И выФход которого соединен с пусковымвходом второго триггера, выход нулевого состояния реверсивного счетчикасоединен со стоповым входом третьеготриггера, второй выход третьего триггера соединен с вторым входом пятогоэлемента 2 И, управляющие входы коммутатора соединены с соответствующимивходами реверсивного счетчика импульсов , а информационные входы -с соответствующими выводами герконов.