Устройство для измерения давления

ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 17.06,77(51) М. Кл.о 6 019/04 Государственный омитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Пензенский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения давления жидких и газообразных сред в условиях повышенных и быстроменяющихся температур,Известны устройства для изменения давления, в которых осуществляется компенсация температурной погрешности тензодатчиков за счет температурного изменения сопротивления дополнительных термозависимых резисторов так или иначе подключенных к мостовой схеме тензодатчика, либо посредством введения поправки в выходной сигнал, вырабатываемыи в зависимости от температуры, при которой работает датчик 1 . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее два рабочих тензорезистора и два пассивных, соединенныхпо мостовой схеме 21. Выход мостовой схемы соединен с вольтметром. Ток, потребляемый мостовой схемой от источника напряжения, измеряется миллиамперметром, включенным в неразветвленную цепь мостовой схемы, Вольтметр и миллиамперметр охвачены системой обратной связи, содержащей вычислитель и электронные усилители,Выходной сигнал схемы, зависящий от давления и температуры, измеряется вольтметром, Под действием температуры окружающей среды изменяется сопротивление тензорезисторов и соотг ветственно изменяется ток, потребляемый схемойот источника питания. Поскольку тензорезисторы, включенные в соседние плечи моста, под действием давления получают одинаковые по величине и противоположные по знаку приращения сопротивле ний, то ток в неразветвленной цепи будет зависетьтолько от температуры и не будет зависеть от давления. Зависимость указанного тока от температуры используется в вычислительном блоке известного устройства для выбора соответствующего 15 коэффициента температурной поправки, в результате чего на выходе вычислительного блока формируется сигнал температурной поправки, используемый для коррекции показаний вольтметра. оо В известных устройствах невозможно осуществить с достаточной точностью компенсацию тем.пературной погрешности тензодатчика в условиях повышенных температур и особенно в переходном тепловом режиме.25 Цель изобретения - повышение точности изме.где г+эхК= -и нРабота устройства протекает в соответствии с алгоритмом (6) и поясняется с помощью временных диаграмм.В течение первого такта открыты ключи 3, 6 и 7 и выходное напряжение мостовой схемы (см. фиг.2, а) поступает на вход неинвертирующего масштабного усилителя переменного тока 9, Во втором такте открыты ключи 4, 5 и 7 и выходной сигнал мостовой схемы О, (см. фиг. 2, б) поступает на вход инвертирующего масштабного усилителя переменного тока 10,Выходной сигнал усилителя 9 (см, фиг. 2, в) в виде последовательности двуполярных импульсов поступает на первый вход множительного устройства 11 и на первый вход сумматора 12, Выходной сигнал уашителя 10 в виде последовательности двухполярных импульсов (см. фиг, 2, г) поступает на второй вход множительного устройства 11, с выхода которого сигнал произведения поступает на второй вход сумматора 12.Таким образом, на выходе сумматора образуется сигнал Ок= и (О, + КО, О,), пропорциональный скорректированному выходному напряжению мостовой схемы.Использование новых элементов и связей позволяет повысить точность измерения давления в переходном и установившемся тепловых режимах датчика и расширить рабочий диапазон температур посредством непрерывной выработки поправочного сигнала по давлению как в условиях установившегося, так и в условиях переходного теплового режима при любых температурах чувствительного элемента и уменьшить зависимость сигналов от колебаний напряжения питания, так как оба сигнала, необходимые для выработки коррекции, снимаются с диагонали моста и испытывают влияние нестабильности напряжения питания в равной степени, но в значительно меньшей, чем сигнал, регистрируемый миллиамперметром в прототипе.5Формула изобретенияУстройство для измерения давления, содержа 10 щее чувствительный элемент с двумя рабочимитензорезисторами, два компенсирующих тензорезистора, включенные в мостовую измерительнуюсхему отличающее ся тем, что сцелью повышения точности измерения и рас 1 б ширения рабочего диапазона температур, оноснабжено генератором импульсов, выход которогосоединен с шестью ключевыми схемами, инверткрующим и неинвертирующим масштабными усилителями переменного тока, множительным устройстЮ вом и сумматором, причем четыре ключевые схемывключены в плечи мостовой схемы, выход которойсоединен с входами пятой и шестой ключевойсхемы, выход пятой ключевой схемы соединен свходом неинвертирующего масштабного усилителя25 переменного тока, выход которого соединен с первым входом множительного устройства и первымвходом сумматора, выход шестой ключевой схемысоединен с входом инвертирующего масштабногоусилителя переменного тока, выход которсго сое 30 динен с вторым входом множительного устройства,выход последнего соединен с вторым входом сумматора.Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:М 1. Патент США У 3448607 кл. 73 - 885, 1969 г.2. Патент СШАУ 3290928 кл.73 - 88,5, 1968 г.547661 Составитель О. СафоновТезред А. Асталош Корректор С. Шекмар Редактор Е. Гончар Заказ 633/97 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 1 052 Подписное 4 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5