Устройство для измерения давления и температуры

(50 4 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ Ъ Ф.787(0ое цифя давл2 (334т США1. 7/О 4-10 Бюл. В 28онов и К.С.Зве888)ровсе устройстения фирмы Саг(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение отноизмерения давления ипомощью частотных датизобретения - повышенмерения давления в услствия переменной темп ЗМЕРЕНИЯ ДАВ ится к техникемпературы сиков, Целье точности изовиях воздейратуры, Для лы,(21) 375(56) НовизмерениП,С. М 2Патенкл. С 01 этого датчик 1 температуры и датчик2 давления выполнены дифференциальными, а двоичные счетчики 7, 8 - сначальной установкой кода, Информация из ячейки программируемого постоянного запоминающего устройства 11считывается по сигналу формируемогосхемой 9 выделения заднего фронта изаносится в регистр 17 (двоично-десятичный код температуры) и регистр18 (двоичный код коррекции) . Затем снебольшой задержкой формируется сигнал в схеме 14 задержки для повторного запуска формирователя 3 интервала. Записанное в регистр 17 значение кода измеряемой температуры преобразуется в код индикатора 22 спомощью дешифратора 20, 1 э,п. ф 3 ил.Изобретение относится к технике измерения давления и температуры с помощью частотных датчиков.Цель изобретения - повышение точности измерения давления в условиях воздействия переменной температуры,На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема адаптивного формирователя интервалов счета; на Аиг.З - временная диаграмма сигналов управления в устройстве.Устройство содержит высокочастотные датчик. 1 температуры и датчик 2 давления, формирователи 3 и 4 интервала счета, схемы 5 и 6 выделения переднего фронта (СВПФ), двоичные счетчики 7 и 8 с начальной установкой кода, схемы 9 и 10 выделения заднего Аранта (СВЗФ), программируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ) 11 и 12, схемы 13-16 задержки импульсов, регистры 17-19, дешиАраторы 20 и 21, циАровые индикаторы 22 и 23 и шины 24 для передачи када коррекции с регистра 18 на Аормираватель 4. Практически устройство имеет два схожих по Функционированию блока: блок измерения температуры ( БТ на элементах 1 у Зр 5 у 7 у 9 у 11 р 1 Зр 149 17, 18, 20 и 22 и блок измерения давления (Бд) на элементах 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 16, 19, 21 и 23. Устройство работает следующим образом,По сигналу С в БТ формируется интервал счета (сигнал Ц,) по переднему Фронту которого сигналом С обеспечивается запись начального кода М в счетчик 7 и разрешается по вха-: ду 7, счет импульсов частоты Й , подаваемых на счетный вход Т счетчика 7. Значение кода И выбирается таким образом, чтобы при минимальных значениях частот Г и Г к концу интервала П счетчик 7 эайолнился и обнулился, При других значениях 2, и й к концу интервала ) на выходах счетчика 7 будет сформирован код И, однозначно зависящий от температуры:Х =й" 1К(1)2где К - число импульсов частоты Е,1 2в интервале ),Значение К задается с помощью1формирователя 3 и должно соответствовать условию(2) о т тииЭтот код является адресом ячейкиППЗУ 11, .в котором хранится соответствующее данному значению кода М 45 значение измеряемой температуры Т.Число ячеек М ППЗУ 11 должно бытьне меньше емкости счетчика 7; 1)И -1ятмакс т минВ данном случае достаточно Х =2048. Разрядность ячеек ППЗУ 11 должнаудовлетворять условиюа/аТдк маисгде Т и дТа - максимальное знаи мюнсчение и требуемая где 2 - номинальное значение часто;) ты, подаваемой на. вход формирователя 3;дЙ, - минимальное изменение частоты Й при изменении температуры Т, на величину АТЬ;Й,:=Г - термоэависящая выходная ча 1(т)стота датчика 1;Р - известная функция связи ча 1(т)стоты Е и измеряемой температуры Т.При использовании КС-генераторногодатчика температуры для формированиячастоты Й 2 может быть использован,например, КС-генаратор на диФАеренциальном усилителе. Частота й 2 исполь зуется при Аормировании интервалаКсчета С = -дсн2Число разрядов счетчика 7 должноудовлетворять условию25п 1 оя (М -М ).2 1 Макс тминПри И =2373 и М=380 достаточно и=1.Значение кода И записываемое в 30 счетчик 7, ДОлжнО бытьМ =2 -ЫФт мииВ данном случае Н =2048-380=1668.Код 1задается путем подклю- ЗВ чения перемычками входов счетчика 7 к цепям питания (при поверке устройства). За счет выполнения .указанных вьппе соотношений на выходах счетчика 7 Аормируется код И;40дискретность измерения температуры;И - максимальное знакмцксчение кода коррекции, подаваемогопо шинам 24 в фор"мирователь 4.При Т=99,9 С, аТ=0,1 С и Ю ,=256 достаточно ш=20.Таким образом, ППЗУ 11 должноиметь организацию К 20.Число двоичных разрядов регистра 17 равно(4) Число двоичных разрядов регистра18 равно(5) и1 о 8 НЧисло десятичных разрядов индикатора 22 равно Т цанс и =1 я ---дТ(7) где С - время считывания информации иэ ППЗУ 11; С- время занесения информации в регистры 17 и 18;- время задержки схемы 14 задержки. Формирователь 3 выполнен в виде двоичного счетчика с установкой в нулевое состояние сигналом С. С мо Информация из ячейки с адресомМ считывается ППЗУ по сигналу С,формируемому СВЭФ 9, заносится в регистр 17 (двоично десятичный кодтемпературы)и в регистр 18 (двоичныйкод коррекции И ) по сигналу С , за"кдержанному относительно сигнала С 2на время выборки информации из ППЗУ11. Затем с небольшой задержкой (2-а5).10 с относительно сигнала Сформируется сигнал С в схеме 14 задержки для повторного запуска формирователя 3 интервала и цикл измерения температуры повторяется,Записанное в регистр 17 значениекода измеряемой температуры .Т преобразуется в код индикатора 22 с помощью дешифратора 20, а индикация измеренной температуры сохраняется до.конца следующего цикла измерения.Цикл измерения температуры имеетдлительность мента установки в нулевое состояниена выходе К, счетчика формируетсявысокий уровень сигнала П, на времяК,5 С =, где К - вес инверсного высчф1хода К счетчика. В данном случае,при К =1024 используется старшийразряд 11 разрядного счетчика 3.10Отличие БД от БТ - в формирователе 4 с внешним управлением и в числовых значениях параметров.Адативный формирователь 4 интервалов счета содержит двоичный счетчик 25 и цифровой компаратор 26. Насчетный вход Т счетчика 25 подаетсячастота Г с датчика 2, а на входустановки в нулевое состояние - сигнал Сэ. Длительность формируемогоинтервала С (сигнал П ) равна(8)Флрде М - значение кода коррекции вкшинах 24;Б - постоянный код в старшихзразрядах числа А;зависящая от дестабилизирующих факторов частота опорного сигнала датчика 2(фиг. 1).При достижении равенства кодов Аи В сигнал Ппереходит в нулевое.состояние, блокируя счет счетчиком25 и завершая формирование интерваЗ 5 ла с . Повторный запуск формирователя.обеспечивается по сигналу СПри изменении кода И , снимаемогоУс регистра 18,изменяется интервалв соответствии с формулой (8)40Формула изобретения 1. Устройство для измерения давления и температуры, содержащее дат чик температуры, подключенный своимпервым выходом к первому преобразователю сигнала в код, датчик давления, подключенный своим первым выходом к второму преобразователю сигна" 50 ла в код, и первое перепрограммируемое запоминающее устройство, о т;л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения давлений в условиях воздействия пе ременной температуры, в нем датчикидавления и температуры выполнены дифференциальными, а первый и второй преобразователи сигнала в код - в виде первого и второго двоичных5 132 счетчиков с начальной, установкой кода, и в устройство дополнительно введены второе перепрограммируемое запоминающее устройство, первый и второй формирователи интервалов счета, первая и вторая схемы выделения переднего фронта импульса, первая и вторая схемы выделения заднего Фронта импульса, первая, вторая, третья и четвертая схемы задержки импульса, первый, второй и третий регистры, первый и второй дешифраторы с индикаторами, при этом выходы первого и второго двоичных счетчиков соединены соответственно с входами первого и второго перепрограммируемых запоминающих устройств, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго регистров, соединенных своими выходами соответственно с первым и вторым дешифраторами, причем вторые выходы датчиков температуры и давления соединены с первыми входами соответственно первого и второго формирователей интервала счета, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго двоичных счетчиков, к входам соответственно первой и второй схем выделения переднего фронта импульса и к входам соответственно первой и второй схем выделения заднего Фронта импульса, причем выходы первой и второй схем выделения 6919 6переднего фронта импульса соединенысоответственно с вторыми управляющими входами двоичных счетчиков, а выходы первой и второй схем выделениязаднего Фронта импульса соединенысоответственно с управляющими входами первого и второго перепрограммируемых запоминающих устройств и первойи второй схем задержки импульса, вы 1 О ходы которых соединены соответственно с управляющими входами первого ивторого регистров и с входами соответственно третьей и четвертой схемзадержки импульса, выходы которых15 соединены соответственно с вторымивходами первого и второго формирователей интервалов счета, причем выходпервой схемы задержки импульса соединен с вторым входом третьего регист"ра, первый вход которого подключен квыходу первого перепрограммируемогозапоминающего устройства, а выход -к третьему входу второго формирователя интервалов счета,252. устройство по п, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что второйФормирователь интервалов счета выполнен в виде счетчика, на счетныйЗО вход которого подключен второй выходдатчика давления, а выход соединенс первым входом цифрового компаратора, к второму входу которого подключен выход третьего регистра,1326919 Составитель А,Зосимактор А,Ревин Техред А.Кравчук ектор Е.Рошк Заказ 3272/ Производственно-полиграфическое предприятие,город, ул. Проектна Тираж 776 ВНИИПИ Государств по делам изобре 3035, Москва, Ж