Дифференцирующий преобразователь давления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 892246Опубликовано 23.12.81. Бюллетень47 по делам нзооретеннй н отхрытнй(088. 8) Дата опубликования описания 2, 12. 81(54) ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЙ ПРЕОБРЯЗОВАТ ВЛЕНИ ние относится к и нно к дифференцир преобразователям реобразованиям пр корост етения является измерения и на Целью изошение точноти ыжно я т гае обр дат нци цель дос ирующем и содержаще й с диффе Поставленнаячто в дифференцтеле давления,ления, связаннь о к дав еи Изобрете риборостроению, а име ующим измерительным давления или к и оизводной давления.Известны преобразователи с и изменения давления 111.Наиболее близким к изобретению является преобразователь производной давления, содержащий блок чувствительных к давлению элементов, соединенный через схему коммутации с электронным дифференцирующим устройством 21,Однако известный преобразовательпроизводной давления обладает невысокой точностью и низкой надежностью,схемой, дифференцирующая схема содержит автогенератор с силочувствительным резонатором, автогенератор с ненагруженным резонатором, смесителько входам которого подключены выходы автогенераторов, реверсивный счетчик с логицеской схемой переключения на -входе и регистром на выходе,элемент запрета, прямым входом включенный между выходом смесителя и входом логической схемы переключения,последовательную цепь, состоящую изделителя частоты, делителя частотына два и.элемента задержки, вход которой соединен с выходом автогенератора с ненагруженным резонатором,а выход - со входом сброса реверсивного счетчика, причем выход делителя частоты соединен с управляющимвходом логической схемы переключенияа выход делителя цастоты на два - совходом разрешения записи регистра ис инвертирующим входом элемента запрета.892246 4которую импульсы с частотой Ь Г поступают в течение первого такта на вычитающий вход реверсивного счетчика7, (фиг.2, кривая В ), а в течениеВторого - нд суммирующий ВХОД (фиг.2,кривая В ). Импульс с периодом 2 Т свыхода делителя 12 поступает в концевторого такта на вход разрешения регистра 9, и при этом в регистре запи О сывается разность числа импульсов,пришедших на реверсивный счетчик 7в первом и втором такте (фиг,2, кривые м и) 20 Этот импульс поступает на инвертирующий вход элемента запрета 10 и прекращает поступление импульсов на реверсивный счетчик 7 на время считывания его показаний. После считы вания задержанный импульс с выходаэлемента 13 задержки поступает на вход сброса реверсивного счетчика 7, затем снова начинается его заполнение.зо В частном случае при линейно изменяющемся давлении Р опт о На фиг. 1 показана схема предлагаемого дифференцирующего преобразователя давления; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений в различныхточках схемы, обозначенных буквен"ными индексами, иллюстрирующие егоработу,Дифференцирующий преобразовательдавления содержит упругий элементавтогенератор 2 с силочувствительнымрезонатором 3, автогенератор 4 с ненагруженным резонатором 5, смеситель6, ко входам которого подключены выходы автогенераторов 2 и 4, реверсивный счетчик 7 с логической схемой8 переключения на входе и регистром9 на выходе, элемент 10 запрета, выход которого соединен со входом логической схемы 8 переключения, а кпрямому входу подключен выход смесителя 6, последовательную цепь, состоящую из делителя 11 частоты, делителя 12 частоты на два и элемента 13задержки. Вход этой цепи подключен квыходу автогенератора 4, а выходко входу сброса реверсивного счетчика 7. Выход делителя 11 частоты соединен с управляющим входом логической схемы 8 переключения, а выходделителя 12 частоты на два - со входом разрешения записи регистра 9 и синвертирующим входом элемента 10 запрета.Дифференцирующий преобразовательдавления работает следующим образом.Входное давление преобразуется упругим элементом 1 в усилие, действующее на силочувствительный резонатор3. Поэтому частота колебаний Г автогенератора 2 пропорциональна входномудавлению (фиг.2, кривая а). Автогенератор 4 с резонатором 5 генерируетколебания постоянной частоты 10(фиг.2кривая сР ), которые. преобразуются де"лителем 11 в тактовые импульсы с периодом Т= - (фиг.2, кривая И ), Разийоностная частота Ь т=т-Г 0 на выходесмесителя 6 также пропорциональнавходному давлению (фиг.2, кривая 6 ),Количество импульсов, поступающих сосмесителя, опрЕделяется выражением 50Ей(С) =Ь дС,оПри линейно изменяющейся частотеЬ(й) кривая Й(С) имеет вид параболы (фиг.2, кривая ъ). Тактовые импульсы с периодом Т управляют логической схемой 8 переключения, через где К - коэффициент передачи цепи,состоящей из упругого элемента 1, генераторов 2 и 4и смесителя 6.Тогда текущее значение частоты рав- но Выражение (1) с учетом (3) и (2)имеет вид ЬМ К Вд- Щ -1 Т К с 0 10-тТаким образом, разность числа импульсов Ь Й, записываемая в регистре 9 с периодом 2 Т, пропорциональна производной входного давления, т,е, предлагаемый преобразователь осуществляет дифференцирования входного давления.Точность дифференцирования определяется быстродействием и емкостью реверсивного счетчика и стабильностью геНератора тактовых имупльсов. Например, при д Г=210 Гц и емкости реверсивного счетчика порядка 2 10 ед. погрешность не превышает 13, Нестабильность частоты тактовых импульсов при использовании кварцевых резонаторов может быть не более 10Таким образом, суммарная погрешность дифференцирования значительно меньше, чем при использовании известных дифференцирующих устройств, особенно при измерении малых значений скорости изменения давления.формула изобретенияДифференцирующий преобразователь давления, содержащий датчик давления, связанный с дифференцирующей схемой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности, в нем дифференцирующая схема содержит автогенератор с силочувствительным резонатором, автогенератор с ненагруженнырезонатором, смеситель, ко входамкоторого подключены выходы автогенераторов, реверсивный счетчик с ло гической схемой переключения на входе и регистром на выходе, элементзапрета, прямым входом включенныймежду выходом смесителя и входом логической схемы переключения, послев довательную цепь, состоящую из делителя частоты, делителя, частоты надва и элемента задержки, вход которой соединен с выходом автогенератора с ненагруженным резонатором, авыход - со входом сброса реверсивного счетчика, причем выход делителя частоты соединен с управляющимвходом логической схемы переключения, а выход делителя .частоты на два со входом разрешения записи регистраи с инвертирующим входом элементазапрета. Источники информации,2 з принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 574649, кл. О 01 Е 9/08, 19742, Авторское свидетельство СССРУ 492770, кл. О 0123/18, 1973зо (прототип).892216 Составитель И. Сумцовколайцук Техред А,Савка Корректор Е. Р едакто о Филиал ППП "Патент", г. Ужгор оектная,1216/62ВНИИПИ Госудапо делам из113035, Москв Тираж 910 Поственного комитета СССбретений и открытий И, Раушская наб