DE1229323B

DE1229323B - Vorrichtung zur Druckmessung

Info

Publication number: DE1229323B
Application number: DEE26667A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ludwig Engel
Original assignee: JC Eckardt AG
Current assignee: JC Eckardt AG
Priority date: 1964-03-20
Filing date: 1964-03-20
Publication date: 1966-11-24

Description

Vorrichtung zur Druckmessung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Druckmessung mit Hilfe eines in einer wechselstromgespeisten Brückenschaltung angeordneten Differentialkondensators, dessen Elektroden unter Einwirkung des Druckes in ihrer Lage zueinander verschoben werden und dadurch in der Brückendiagonale eine druckabhängige Spannung hervorrufen, die außer zur Druckmessung auch als Gegenkopplungsspannung zum Abgleich der Brücke verwendet wird.
Es sind Geräte zur Umwandlung eines Druckes bzw. eines Differenzdruckes in eine elektrische Größe bekannt, die nach dem Kraftkompensationsverfahren als auch nach dem Ausschlagverfahren arbeiten.
Häufig anzutreffen sind Einrichtungen, denen das System der selbstabgleichenden Kraftwaage zugrunde liegt. Bei diesen Anordnungen wird die zu messende Kraft durch eine Kompensationskraft aufgewogen, die in einem elektromagnetischen Kraftglied- erzeugt wird. Derartige Anordnungen weisen Hebelmechanismen auf, mit deren Verwendung stets nachteilige Effekte, die auf Reibung und Trägheitswirkung beruhen, verbunden sind.
Weiterhin ist bekanntgeworden, einen Differentialkondensator druckabhängig in einer wechselstromgespeisten Meßbrücke zu verstimmen und die Ausgangsspannung der Brücke zur Anzeige zu bringen oder zur Gewinnung einer Rückkopplungsspannung zu benützen, die über einen Verstärker zum Wiederabgleich der verstimmten Brücke dient. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Druckwandler zu schaffen, der sich durch große Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit auszeichnet und in hohem Maß unempfindlich ist gegen Temperatureinwirkungen der Umgebung.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Abgleichszweig der Brücke mindestens zwei veränderliche Kapazitäten angeordnet sind, die von der Gegenkopplungsspannung gesteuert werden.
In weiterer Ausbildung sind steuerbare Kapazitätsdioden vorgesehen, die gleiche Kennlinien aufweisen.
Weiterhin können an der Brückendiagonale ein Verstärker und ein Gleichrichter angeschlossen sein, die einen Ausgangsstromkreis speisen, in dem das Meßgerät und ein Widerstand liegen, der die Gegenkopplungsspannung hervorruft.
Zur Einstellung des Arbeitspunktes der Kapazitätsdioden und zur Einstellung des Nullpunktes der Brücke ist ein hochohmiger Einstellwiderstand vorgesehen, an dem eine Vorspannung angelegt ist.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die mit Hilfe eines Meßwerkes bewirkte Verstimmung einer Kapazitätsmeßbrücke nahezu wieder aufzuheben, indem eine der Verstimmung der Brücke proportionale Größe die Werte der steuerbaren Kapazitäten in Richtung eines Gleichgewichtes an der Brücke beeinflußt.
Der Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Meßanordnung wird in zulässigen Grenzen gehalten durch die Verwendung von Kapazitätsdioden mit nahezu gleicher Kennlinie und symmetrischem Aufbau.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert.
Ein meßwerkgesteuerter Differentialkondensator 1 bildet mit seinen Teilkapazitäten und den Kapazitätsdioden 2 und 3 eine Kapazitätsmeßbrücke, die vom Oszillator 4 mit Wechselspannung versorgt wird. Die Kapazität der Dioden 2 und 3 ist durch eine in Sperrrichtung angelegte Gleichspannung veränderbar. Zur Einstellung des Arbeitspunktes der Dioden 2 und 3 und des Nullpunktes der Meßbrücke dient der hochohmige Einstellwiderstand 5, an dem die Vorspannung Uv angelegt ist. Die Kondensatoren 6 und die Widerstände 7 ermöglichen die Einkopplung der Versorgungswechselspannung und der Gegenkopplungsspannung Uk. Mit Hilfe des Übertragers 8 wird die an der Brückendiagonale auftretende Spannung dem Verstärker 9 und dem Gleichrichter 10 zugeleitet. Die Ausgangsspannung des Gleichrichters 10 speist den Ausgangsstromkreis Ia) in welchem der Gegenkopplungswiderstand 11 und das Empfangsgerät 12 liegen. Der Ausgangsstrom 1a erzeugt am Gegenkopplungswiderstand 11 eine Gleichspannung Uk, die Gegenkopplungsspannung, die an die Dioden 2 und 3 angelegt ist und die Kapazitäten in Richtung auf ein Gleichgewicht der Kapazitätsmeßbrücke verändert. Das Gleichgewicht wird durch hohe Verstärkung nahezu erreicht, was bedeutet, daß eine Zuordnung des Ausgangsstromes 1a zur druckabhängigen Auslenkung des Mittelbelages des Differentialkondensators besteht.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Druckmessung mit Hilfe eines in einer wechselstromgespeisten Brückenschaltung angeordneten Differentialkondensators, dessen Elektroden unter Einwirkung des Druckes in ihrer Lage zueinander verschoben werden und dadurch in der Brückendiagonale eine druckabhängige Spannung hervorrufen, die außer zur Druckmessung auch als Gegenkopplungsspannung zum Abgleich der Brücke verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgleichszweig der Brücke mindestens zwei veränderliche Kapazitäten (2, 3) angeordnet sind, die von der Gegenkopplungsspannung (Uk) gesteuert werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als veränderliche Kapazitäten steuerbare Kapazitätsdioden (2, 3) gleicher Kennlinie und symmetrischen Aufbaus vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Brücke diagonale ein Verstärker (9) und ein Gleichrichter (10) angeschlossen sind, die einen Ausgangsstromkreis (Ia) speisen, in dem das Meßgerät (12) und ein Widerstand (11) liegen, der die Gegenkopplungsspannung (Uk) hervorruft.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Arbeitspunktes der Kapazitätsdioden(2, 3) und zur Einstellung des Nullpunktes der Brücke ein hochohmiger Einstellwiderstand (5) vorgesehen ist, an dem eine Vorspannung (Uv) angelegt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 086459.