Кодовый датчик давления

19) (1) 772 А 1 5 601 1 19/ ВЕННЫИ КОМИТЕТ ТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМСССР ГОСУДАР ПО ИЗОБ ПРИ ГКНТ р(ууу "З 1 тВЦЩ- ЩЛ.,САНИЕ ИЗОБРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ РУБЛАВТ л. %29ов и Ю.В,петроканский 8)видетельство. СССР01 1. 19/12, 1986.ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ е относится к приборострот упростить кодовый датчик того, наряду с манометром на конце которой закреплен нами 4, установленными в(57) Изобретениению и позволяедавления, Для э1 со стрелкой 2,магнит 3, герко СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2кольцевой оправе 5, счетчиком 23,тами 2 И 12 - 16 и 2 ИЛИ 19, 20,датчик давления содержит постоянзисторы 6, генераторы 7, 8, формир9, 10 импульсов, задатчик 11 времетервалов, одновибраторы 17, 18, д21 частоты на два и элемент НЕ 22симости от того, замкнут одингеркона, перемещение стрелки 2 изуется в одну или две частоты всигналов генераторов 7,8. Эти сигиобразуются в код, который загрусчетчик 23. 4 ил. элеменкодовый ные реователи нных инелитель В завиили два реобраыходных алы прежается вИзобретение относится к приборостроению и может быть использовано о телеметрических системах для измерения давления агрессионых и токсичных сред, в частности для измерения давления газа в горных выработках, о химической промышленности, о труднодоступных и жизнеопасных местах,Целью. изобретения является упрощение кодового датчика давления.На фиг.1 представлена структурная схема датчика давления; на фиг,2 - временная диаграмма его работы; на фиг.З - структурная схема задэтчика временных интервалов; на фиг,4 - схема ВС-генератора,Кодовый датчик давления содержит манометр 1 (фиг.1) со стрелкой 2, магнит 3, закрепленный на конце стрелки, ряд герконоо 4 о,41, ,4 п, установленных в кольцевой оправе 5, постоянные резисторы бо, 616 П, два ЯС-генератора 7 и 8, два формирователя импульсоо 9 и 10, задатчик 11 временных интервалов, пять элементов 2 И 12 - 16, два одновибратора 17 и 18 с повторным запуском, два элемента 2 ИЛИ 19 и 20, делитель 21 частоты на доа., элемент НЕ 22 и счетчик 23,Первые вь воды четных герконов обьединены и подсоединены к первому оходу первого ЯС-генератора 7, Первые выводы нечетйых герконов аналогичным образом подсоединены к первому входу ВС-генератора 8. Вторые выводы четных и нечетных герконов через соответствующие резисторы подсоединены к вторым входам генераторов 7 и 8, соответственно, Выходы генераторов 7 и 8 через формирователи 9 и 10 импульсов подсоединены к пусковым входам соответствующих одновибратороо 17 и 18 и к первым входам элементов 2 И 12 и 13 соответственно, Вторые входы элементов 2 И 12 и 13 подсоединены соответственно к первому и оторому выходам задатчика 11 временных интервалов, Выходы элементов 2 И 12 и 13 подсоединены к входам элемента 2 ИЛИ 19, выход которого подсоединен к первым входам элементов 2 И 15 и 16, Выходы орновибраторов 17 и 18 подсоединены к входам элемента 2 И 14, выход которого непосредственно подсоединен к второму входу элемента 2 И 15 и через элемент НЕ 22 связан с вторым входом элемента 2 И 16. Выход элемента 2 И 15 через делитель 21, а оыхоц элемента 2 И 16 непосредственно подсоединены к оходам элемента 2 ИЛИ 20, выход которого подсоединен к входу счегчика 23 Третий выход задатчика 11 подсоединен к входам сброса счетчика 23 и делителя 21 частоты.Величины проводимостей резисторов б в каждой группе выбираются из расчета, чтобы при переключении герконов 4 частота на выходе каждого из генераторов 7 и 8 изменялась на известную постоянную величину. Если, например, приращение частоты взять равным 2 кГц, то генератор 7 при 5 подключении к его входу четных резисторов бо, 62, ., 6 П должен выдавать последовательность частот О, 4, 8, 12кГц, а генератор 8 при подключении резисторов 61, 6 з,6-1 - последовательность частот 10 2,6,10;кГц.При отключении резисторов герконамигенерация импульсов в обоих генераторах должна прекращаться, Геркон 4 о и резистор бо предназначены для контроля нулевого 15 положения стрелки манометра, Посколькуатому положению соответствует нулевая ча. стота, величину проводимости резистора 60целесообразно выбрать такой, чтобы обеспечить получение выходного сигнала с ми нимальной частотой - порядка несколькихдесятков герц.Кодовый датчик давления работает следующим образом,Магнит 3 при перемещении стрелки 2 25 замыкает один геркон, если средняя линиястрелки проходит через геркон, или два геркона, если средняя линия проходит между этими герконами, В первом случае один иэ резисторов будет подключен к входу только 30 одного из генераторов 7 и 8, с выхода которого буцет сниматься сигнал определенной частоты, Во втором случае к входам обоих генераторов 7 и 8 будут подключены резисторы и, следовательно, с выходов генера тороо будут сниматься два сигнала сфиксированными частотами.Задатчик 11 оременных интервалов периодически выдает три сигнала: импульс сброса делителя 21 и счетчика 23, затем 40 первый прямоугольный импульс на входэлемента 2 И 12 для измерения частоты генератора 7, а после его окончания - второй прямоугольный импульс на вход элемента 2 И 13 для измерения частоты генератора 8 45 (фиг,2), Рассмотрим процесс кодированиядля конкретного случая, когда стрелка 2 занимает среднее положение между герконами 42 и 4 з. В этом положении к входам генераторов 7 и 8 будут подключены соот ветственно резисторы 62 и 6 з, которым бу.дут соответствовать выходные частоты 4 кГц для генератора 7 и 6 кГц для генератора 8. Примем длительность импульсов, выдаваемых задатчиком 11, равной 1 мс, тогда при опросе генератора 7 с выхода элемента 2 И 12 поступит четыре импульса, а при опросе генератора 8 - с выхода элемента 2 И 13 - шесть импульсов, Поскольку оба однооибратора будут запущены, то элемент 2 И16 будет закрыт, а элемент 2 И 15 открыт. Следовательно, десять импульсов с выхода элемента 2 ИЛИ 19 пройдут через элемент 2 И 15 на вход делителя 21 частоты на два, с выхода которого через элемент 2 ИЛИ 20 на вход счетчика 23 поступит пять импульсов и счетчик 23 зарегистрирует отсчет "5"; Если стрелка 2 остановится напротив геркона 4 з, то генератор 7 прекратит подачу импульсов, а с генератора 8 будет по-прежнему поступать сигнал частотой 6 кГц. В этом случае на выходе элемента 2 И 14 будет низкий уровень напряжения и, следовательно, элемент 2 И 15 будет закрыт, а элемент 2 И 16 - открыт, Шесть импульсов с выхода элемента 2 ИЛИ 19 пройдут через элементы 2 И 16, 2 ИЛ И 20 на вход счетчика 23 и будет зафиксирован отсчет "6". Аналогично, если стрелка 2 будет расположена напротив геркона 42, то в счетчике 23 будет зафиксирован отсчет "4".Задатчик 11 временных интервалов может быть выполнен по структурной схеме (фиг,З), на которой обозначены генератор 24 импульсов, делитель 25 частоты, одновибраторы 26 и 27 и формирователь 28 импульса по заднему фронту выходного импульса одновибратора 26, Генераторы 7 и 8 могут быть выполнены по схеме(фиг.4) релаксационного генератора.При реализации описанного устройства в корпусе манометра 1 размещаются герконы, резисторы и генераторы 7 и 8. Формирователи 9 и 10 импульсов размещаются на приемной стороне линии связи, они служат для восстановления крутизны фронтов импульсов,В описанном устройстве отсутствуют такие сложные микросхемы, как коммутатор и реверсивный счетчик известного устройства такого же назначения, причем реализация устройства требует меньшего числа микросхем.Таким образом, технико-экономические преимущества описанного устройства . заключаются в его упрощении и в обеспечении возможности использования его в составе промышленной телеметрической аппаратуры.Фо р мул а и з обре те н и я 5 Кодовый датчик давления, содержащийманометр со стрелкой, постоянный магнит, закрепленный на конце стрелки, герконы, установленные по периметру шкалы манометра, пять элементов 2 И, два элемента 10 2 ИЛИ и счетчик, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения,.он снабжен двумя группами постоянных резисторов, двумя ВС-генераторами, задатчиком временных интервалов, двумя одновибраторами с по вторным запуском, делителем частоты надва, двумя формирователями импульсов и элементом НЕ, причем через четные по ходу стрелки герконы к входу первого ВС-генератора подсоединены резисторы первой груп пы, через нечетные герконы к входу второгоВС-генератора подсоединены резисторы второй группы, выходы первого и второго ВС-генераторов соответственно через первый и второй формироаатели импульсов 25 связаны с пусковыми входами соответствующих одновибраторов и с первыми входами соответственно первого и второго элементов 2 И, к вторым входам которых подсоединены первый и второй выходы задатчика 30 временных интервалов, выходы первого ивторого элементов 2 И подключены к соответствующим входам первого элемента 2 ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов 35 2 И, выходы первого и второго одновибраторов соединены с соответствующими входами пятого элемента 2 И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента 2 И и с входом элемента НЕ, выход кото рого соединен с вторым входом четвертогоэлемента 2 И, выход которого подключен к первому входу второго элемента 2 ИЛИ, второй вход которого через делитель частоты на два связан с выходом третьего элемента 45 2 И, выход второго элемента 2 ИЛИ соединенс входом счетчика, а третий выход эадатчика временных интервалов соединен с входами сброса в нулевое состояние счетчика и делителя частоты на два.1583772Составитель И.Сумцов Редактор Л.Гратилло Техред М;Моргентал Корректор М,Сакая Заказ 2247 Тираж 461 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина