Датчик давления

(5 Ц 5 0011.9 10СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТ ОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССОПИСАНИЕ фиаюрБд;-) ОБР Я ТЕНТУ ду интегратора и кенциапьного трансющий вход которогоугольных импульсжен шифратором,тройством, цифроанблоком устройств внала и блоком коствующим количесте инвертирующимавления Сигналытвами формируютсую группу входов кка устройств выборВходов - сигналформатора. 3 ил. йя 47 М.сительн Курочки приборДАВЛЕН е относ вам изм но длявом объ для со аппара Б "Восход тся к приберения давл поддержанме летательхраненияа на всех рй чувствитерансформатов, инвертоухполяоныивывод ното датчик с ди енциапьныи угольных импульс р, интегратср и дя, отрицательный риг(57) Изобретени именно к средс быть испольэова давления в газо легче воздуха оростроению, а ения, и может я избыточного ных аппаратов еометрической ежимах полета. льный элемент, ор, генератор р, компаратор, источник напрого подключен к первому вхо кам диффер ключ, управля нератору прям нительно снаб минающим ус разователеюА аналогового сиг лом, соответ тывания а такж ройством упр ними устройс торов на перв сигналы с бпо вторую группу ального транс первичным обмотформатора через о подключен к геов. Датчик дополпостоянным запоалоговым преобыборки и хранения мпараторов с чисву каналов срабаусилителем и уступравления внешя блоком компараоторого поступают ки и хранения а на ы с дифференциИзобретение относится к приборостроению, а именно к преобразованию механических величин в электрические, и может чбыть использовано для поддержания избыточного давления в газовом объеме летательных аппаратов легче воздуха с целью сохранения геометрической формы оболочки аппарата на всех режимах полета в заданных условиях эксплуатации.Целью изобретения является расширение области применения за счет получения релейных выходных сигналов с программным изменением порогов срабатывания в ппоцессе эксплуатации,На Фиг, 1 представлена электрическая принципиальная схема датчика давления; на фиг. 2 - электрическая принципиальная схема устройства управления; на фиг, 3 - временная диаграмма работы устройства управления,Датчик давления содержит упругий чувствительный элемент 1, дифференциальный трансформатор 2, генератор прямоугольных и%пульсов 3, инвертор 4, компаратор 5, триггер 6, интегратор 7, двухполярный источник напряжения 8, ключ 9, инвертирующий усилитель 10, шифратор 11, постоянное запоминающее устройство 12, цифроаналоговый преобразователь 13, блок устройств выборки и хранения аналогового сигнала 14, блок компаратора 15 и устройство управления 16. Отрицательный вывод источника напряжения 8 подключен к первому входу интегратора 7, а положительный вывод к входу инвертирующего усилителя 10 и через триггер 6 ко второму входу интегратора и к первичным обмоткам 17 дифференциального трансформатора 2 через ключ 9, управляющий вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов 3, Вторичные обмотки 18 дифферснциального трансформатора 2 подключены к первому входу компаратора 5, выход которого подключен к информационному входу триггера 6, а выход генератора прямоугольных импульсов 3 через инвертор 4 подключен к счетному входу триггера. Цифровые выходы постоянного запоминающего устройства 12 соединены с цифровыми входами цифроаналогового преобразователя 13, а адресные входы подключены к внешней цепи установки режима работы 19 и к выходам шифратора 11 и устройства управления 16, Выход генератора прямоугольных импульсов 3 соединен со входом устройства управления 16, выходы которого подключены к управляющим входам шифратора 11 и управляющим входам блока устройства выборки и хранения аналогового сигнала 14 Выход инвертирующего усилителя 10 подключен к5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 зходу опорного напряже 1 цифроаналогового преобразователя 13, .ход которого соединен с информационными входами блока устройства выборки и хранения аналогового сигнала 14, а выход интегратора 7 соединен со вторым входом триггера б и с неинвертирующими входами блока компараторов 15. Выходы блока устройств выборки и хранения аналогового сигнала 14 подключены к неинвертирующим входам блока компараторов 15,Датчик давления работает следующим образом.При включении электропитания датчика генератор 3 начинает генерировать импульсы прямоугольной формы, поступающие на управляющий вход электронного ключа 9 и вход устройства управления 16, Ключ 9 замыкается на время (Ти) действия импульса генератора 3 и на гервичные обмо 1 ки 17 дифференциального "рансформатора 2 от источника напряжения 8 поступают импульсы псложительной полярности, си хронные с импульсами генератора 3, При этом на выходе дифференциального трансформатора 2 наводятся импульсы с амплитудой, зависящей от измеряемого перепада давлений Р. Импульсы напряжения с выхода дифференциального трансформатора 2 поступают на первый вход компаратора 5, на второй вход которого поступает напряжение с выхода интегратора 7.Напряжение с выхода компаратора 5 поступает на информационный вход триггера 6 с прямым динамическим входом С. Триггер б реагирует на информационный сигнал в момент изменения сигнала синхронизации от логического "0" к логической "1", поступающего с выхода инвертора 4, при этом в триггере 6 осуществляется эагись информации о знаке разности напряжений, на входах компаратора 5 в момент прохождения заднего фронта импульса генератора 3 и ее хранения в триггере б в течение периода следования импульсов (Ти), При этом напряжение на выходе интегратора 7 будет отслеживать изменение амплитуды импульсов на выходе дифференциального трансформатора 2, которое пропорционально измеряемому перепаду давлений Л Р,Синхронная работа шифратора 11, постоянного запоминающего устроисгва 12 и устройств выборки и хранения аналоговогс сигнала 14 осуществляется устройством управления 16 в соответствии с диаграммой работы. представленной на фиг, 3,Перед началом работы с помощью шиф. ратора 11 устанавливаются точки срабагывания по каждому каналу1566885 С выхода шифратора 11 последова гель- но в соответствии с импульсами "Опрос 1" "Опрос 5", на адресные входы постоянного запоминающего устройства 12 (ПЗУ) выдается информация в виде параллельногодвоичного кода о точках срабатывания по каждому из каналов. Информация о режиме работы в виде параллельного двоичного кода поступает на адресные входы ПЗУ из внешней цепи 19. Одновременно на адресные входы ПЗУ с выхода устройства управления последовательно в соответствии с импульсами "Аз" ."Аз-з", выдается информация в виде параллельного двоичного кода о номере канала, Таким образом с выхода ПЗУ на информационные входы цифроаналогового преобразователя 13 (ЦАП) последовательно выдается параллельный двоичный код, пропорциональный режиму работы, установленной точке срабатывания и номеру канала. Для исключения мультипликативной погрешности датчика от нестабильности источника напряжения 8 опорный источник выполнен по следящей схеме на базе инвертирующего усилителя 10. При уменьшении или увеличении напряжения на первичной обмотке датчика одновременно уменьшается или увеличивается опорное напряжение ЦАП. снимаемое с выхода инвертирующего усилителя 10,С выхода ЦАП снимается постоянное напряжение, пропорциональное входному коду и подается на информационные входы блока устройств выборки и хранения аналогового сигнала 14, Блок устройств выборки и хранения аналогового сигнала служит для запоминания и хранения мгновенного знаФормула изобретения ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий упругий чувствительный элемент, связанный с якорем дифференциального трансформаторного преобразователя, генератор прямоугольных импульсов, инвертор, компаратор, триггер, ключ, интегратор и двухполярный источник напряжения, отрицательный выход которого подкл очен к первому входу интегратора, а поло, кительный вывод - к второму входу интегратора через триггер и к первичным обмоткам дифФеренциального трансформаторного преобразователя через ключ, управляющий вход которого подключен к генератору прямоугольных импульсов, при этом вторичные обмотки дифференциального трансформаторного преобразователя подключены к первому входу компарэтора, к второму выходу которого подсоединен выход интегратора, э выход компэрэтооа соечения входного сигнала в впдс аналогового напряжения. Выборка аналогоеогс сигнала производится последовательно для каждого канала в соответствии с импульсами "Вы борка 1" "Выборка 5" (при тактовой частоте 10 кГц выборка аналогового сигнала производится эа 50 мкс, а затем в течение 25 мс происходит хранение аналогового сигнала).10 Напряжение постоянного тока, пропорциональное измеряемому перепаду давлений Л Р, с выхода интегратора 7 поступает на неинвертирующие входы. компаратора 15. Выходными каскадами компараторов 15 являются транзисторные ключи с открытымколлекторным выходом. Нагрузка включается между внешним источником питания и открытым коллектором выходного каскада компаратора.20 На инвертирующие входы компаратораподается опорное напряжение с выхода устройств выборки и хранения аналогового сигнала. При напряжении на выходе интегратора 7 большим напряжением опоры, 25 компаратор срабатывает (транзисторныйключ открыт) и коммутирует нагрузку.Для повышения точности срабатыванияпроизводится прошивка ПЗУ под индивидуальную характеристику выходного напря жения интегратора 7, пропорциональногоперепаду давлений Ь Р.(56) Авторское свидетельство СССР М. 1157944, кл. 0 О 1 Р 5/175, 1988.35 Авторское свидетельство СССР М 1451568, кл, 6 01 1 9/10, 1987,динен с первым входом триггера, к второму входу которого через инвертор подключен выход генератора прямоугольных импульсов, причем выход триггера подключен к второму входу интегратора, 45 отличающийся тем, что, с целью расшире ния области применения эа счет получениярелейных выходных сигналов с программным управлением порогов срабатывания в процессе эксплуатации, он снабжен шиф ратором, постоянным запоминающим устройством, цифроаналоговым преобразователем, блоком схем выборки и хранения, блоком компараторов, а также инвертирующим усилителем и блоком уп равления, при этом цифровые выходы постоянного запоминающего устроистеа соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к информационным входам блока схем выборки и хранения, первый вход постоянного запоминающего устройства предназначен для соединения с внешним устройством выбора режима работы, второй вход соединен с выходом шифратора, а третий - с выходом блока управления, причем вход Ьнжа управления подключен к выходу генератора импульса, выход блока управления тюоаключен к управляющим входам блока скво выборки и хранения, выходы котвроге подключены к информаф Г- --ционным входам блока комг 1 арагоров, управляющие входы карык соединены параллЕльно с выходом интегра 1 ора, при этом вход опорного напряжения цифроа 5налогового преобразователя подключен через инвертирующий усилитель к положительному выводу источника напряжения, а выходами датчика являются выходы блока компараторов.10 Усе1 3 И3В В Ю 1566885 Составитель О. ПолеТехред М, Моргент едактор А. Кондрахина ал Корректор М. Куль Заказ 34 И ж ПодписнНПО "Поиск" Роспатента осква,Ж, Раушская наб., 4/5 113035,Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10