PL187234B1 - Układ elektroniczny termoanemometru - Google Patents

Abstract

1. Układ elektroniczny termoanemometru, zawierający czujnik pomiarowy, którego jeden zacisk połączony jest z końcem rezystora, którego drugi koniec połączony jest z regulatorem sterowanym sygnałem z wyjścia sumatora oraz zawierający dwa wzmacniacze pomiarowe, z których jeden ma wejścia połączone z zaciskami rezystora, a wejścia drugiego połączone są z zaciskami wyjściowymi czujnika, znamienny tym, że wyjścia obu wzmacniaczy, to jest wzmacniacza (3) połączonego z zaciskami rezystora (1) i wzmacniacza (4) połączonego z zaciskami czujnika (2) są dołączone do wejść układu mnożącego (5), którego wyjście połączone jest z wejściem sumatora (6), do którego drugiego wejścia podawane jest napięcie z zadajnika (8) połączonego z masą układu, przy czym do masy dołączony jest też drugi zacisk czujnika (2).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ elektroniczny anemometru cieplnego.

Znane są obecnie anemometry cieplne - termoanemometry - w których przez włókno stanowiące czujnik płynie prąd ogrzewając go. Opływający włókno płyn odbiera ciepło wytwarzane na nim przez prąd. W przypadku, gdy przez włókno płynie prąd o ustalonym, z góry zadanym natężeniu, mamy do czynienia z anemometrem stałoprądowym. Informacją o prędkości przepływu jest tu sygnał będący odpowiednio dobraną funkcją napięcia na włóknie.

W rozwiązaniu, w którym jest utrzymywana stała rezystancja włókna, to jest w przypadku anemometru stałorezystancyjnego łub stałotemperaturowego, sygnał wyjściowy jest funkcją prądu płynącego przez włókno. Rozwiązanie takie jest znane na przykład z polskiego opisu patentowego nr 169 305. Ujawnione jest tu rozwiązanie bezmostkowego termoanemometru stałorezystancyjnego, w którym czujnik termoanemometru włączony jest w układ termoanemometru za pomocą czterech zacisków, pary wewnętrznych napięciowych i pary zewnętrznych prądowych.

Czujnik pomiarowy połączony jest szeregowo z rezystorem, którego drugi koniec połączony jest z regulatorem sterowanym sygnałem z wyjścia sumatora dołączonego do wyjść dwóch wzmacniaczy pomiarowych, z których jeden ma wejścia połączone z zaciskami rezystora, a wejścia drugiego połączone są z zaciskami wyjściowymi czujnika, przy czym jeden z tych zacisków wyjściowych połączony jest z rezystorem, a drugi z punktem odniesienia regulatora.

Rozwiązanie powyższe charakteryzuje silna zależność własności częstotliwościowych od prędkości mierzonego medium.

Zgodnie z wynalazkiem układ termoanemometru zawierający czujnik pomiarowy połączony szeregowo z rezystorem, którego drugi koniec połączony jest z regulatorem sterowanym sygnałem z wyjścia sumatora oraz zawierający dwa wzmacniacze pomiarowe, z których jeden ma wejścia połączone z zaciskami opornika, a wejścia drugiego połączone są z zaciskami wyjściowymi czujnika, charakteryzuje się tym, że wyjścia obu wzmacniaczy są dołączone do wejść układu mnożącego, którego wyjście połączone jest z wejściem sumatora, do którego drugiego wejścia podawane jest napięcie z zadajnika połączonego z masą układu. Z masą układu połączony jest też drugi zacisk czujnika.

Czujnik połączony jest ze wzmacniaczem i z rezystorem jak również ze wzmacniaczem i masą oddzielnymi dwoma przewodami.

187 234

Ewentualnie czujnik jest połączony z wejściem wzmacniacza i rezystorem i masą układu czterema przewodami.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest niezależność charakterystyk częstotliwościowych włókna (czujnika) od prędkości płynu, ponieważ układ stabilizuje moc oddawanąprzez włókno.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat układu termoanemometru o stałej mocy.

Układ zawiera czujnik pomiarowy (włókno) 2 połączony szeregowo z rezystorem 1 za pośrednictwem pierwszego przewodu. Za pośrednictwem drugiego przewodu czujnik 2 połączony jest z masą układu. Drugi koniec rezystora połączony jest z regulatorem 7. Zaciski rezystora 1 połączone są z wejściami pierwszego wzmacniacza 3, a zaciski czujnika 2 są połączone za pośrednictwem trzeciego i czwartego przewodu z wejściami drugiego wzmacniacza 4. Wyjścia obu wzmacniaczy 3 i 4 są dołączone do wejść układu mnożącego 5, którego wyjście połączone jest z wejściem sumatora 6, do którego drugiego wejścia podawane jest napięcie z zadajnika 8. Wyjście sumatora 6 połączone jest z wejściem regulatora 7.

W rozwiązaniu powyższym zmieniany jest prąd zasilający włókno czujnika 2 poprzez rezystor 1. Napięcie z rezystora 1 wzmocnione we wzmacniaczu proporcjonalnym 3 i z grzanego włókna czujnika 2 wzmocnione w analogicznym wzmacniaczu 4 są przesyłane do układu mnożącego 5, który wytwarza sygnał proporcjonalny do mocy oddawanej przez włókno. Sygnał wyjściowy z układu mnożącego 5 jest podawany do sumatora 6, do którego podawany jest również sygnał z zadajnika 8. Różnica pomiędzy sygnałem z układu mnożącego 5 i zadajnika 8 jest podawana na wejście regulatora 7. Sygnał wyjściowy z regulatora 7 zasila rezystor pomiarowy 1.

Sygnałem wyjściowym układu może być prąd płynący przez włókno (zaciski B-D, gdzie B stanowi wyjście wzmacniacza 3, a D masę układu) lub napięcie na włóknie (zaciski C-D, gdzie C stanowi wyjście wzmacniacza 4).

187 234

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ elektroniczny termoanemometru, zawierający czujnik pomiarowy, którego jeden zacisk połączony jest z końcem rezystora, którego drugi koniec połączony jest z regulatorem sterowanym sygnałem z wyjścia sumatora oraz zawierający dwa wzmacniacze pomiarowe, z których jeden ma wejścia połączone z zaciskami rezystora, a wejścia drugiego połączone są z zaciskami wyjściowymi czujnika, znamienny tym, że wyjścia obu wzmacniaczy, to jest wzmacniacza (3) połączonego z zaciskami rezystora (1) i wzmacniacza (4) połączonego z zaciskami czujnika (2) są dołączone do wejść układu mnożącego (5), którego wyjście połączone jest z wejściem sumatora (6), do którego drugiego wejścia podawane jest napięcie z zadajnika (8) połączonego z mas<ą układu, przy czym do masy dołączony jest też drugi zacisk czujnika (2).

2. Anemometr według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik (2) połączony jest ze wzmacniaczem (4) i z rezystorem (1) jak również ze wzmacniaczem (4) i masą oddzielnymi dwoma przewodami.

3. Anemometr według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik (2) jest połączony z wejściem wzmacniacza (4) i rezystorem (1) i masą układu czterema przewodami.