RU1778574C

RU1778574C - Устройство дл измерени давлени

Info

Publication number: RU1778574C
Application number: SU894637345A
Authority: RU
Inventors: Владимир Леонидович Котляров; Людмила Викторовна Ольшевская
Original assignee: Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1992-11-30

Abstract

Использование: изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам дл измерени давлени с помощью частотных преобразователей давлени вибростержневого типа, и может быть использовано, например, в приборах дл измерени гидростатического давлени . Изобретение позвол ет измер ть давление с высокой точностью. Сущность изобретени : устройство содержит два счетчика 4, 5, подсчитывающих частоту датчика 1 и опорного генератора 3, и две схемы сравнени 6, 7. При достижении счетчиком опорной частоты значени No схема сравнени rjepeno- сит в счетчик частоты датчика число Nbx. При совпадении состо ний обоих счетчиком числовой код, наход щийс в этот момент в счетчиках, вл етс результатом измерени . 2 ил.

Description

VJ

VI 00

сл

2

Изобретение относитс к измерительой технике, в частности к устройствам дл змерени давлени с помощью частотных преобразователей давлени вибростержневого типа, и может быть использовано, на- 5 пример, в приборах дл измерени гидростатического давлени .

Известно устройство дл измерени авлени , содержащее блок цифровой иникации глубины погружени , блок форми- 10 ровани управл ющих сигналов, элемент св зи, блок приема управл ющих сигналов, атчик давлени 1. Недостатком устройства вл етс низка точность, вызванна неинейностью характеристики датчика.15

Наиболее близким по технической сущности вл етс устройство дл измерени давлени , содержащее датчик давлени , формирователь сигналов датчика, генераор опорной частоты, три счетчика, индика- 20 орный регистр, устройство сравнени , генератор образцового интервала времени, измеритель периода 2. Недостатком этого устройства вл етс низка точность, вызванна нелинейностью характеристики 25 датчика давлени .

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени давлени .

Цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени давлени , содержащее дат- 30 чик давлени , генератор опорной частоты, два счетчика, первое устройство сравнени , ко входам которого подключены выходы счетчика, и индикаторный регистр, дополнительно введены второе устройство срав- 35 нени , первый и второй задатчики кода и D-триггер, прич ем выход датчика давлени подключен к D-входу триггера, выход которого соединен с входом первого счетчика, выход генератора опорной частоты подклю- 40 чен к С-входу триггерами счетному входу второго счетчика, выход первого счетчика подключен к входу индикаторного регистра , выход второго счетчика соединен с первым входом второго устройства сравнени , 45 к второму входу которого подключен выход первого задатчика кода, а выход первого устройства сравнени соединен с входом записи индикаторного регистра, выход вто- рого устройства сравнени соединен с входом .50 разрешени уста новки первого счетчика, к установочному входу которого подключен выход второго задатчика кода.

На фиг,1 представлена блок-схема устройства дл измерени давлени ; на фиг.2 - временна диаграмма его работы.5

Устройство содержит датчик 1 давлени , D-триггер 2, генератор 3 опорной частоты , счетчики 4, 5, устройства 6, 7

сравнени , индикаторный регистр 8, задатчики 9, 10 кода.

Выход датчика 1 подключен к D-входу D-триггера 2, выход которого соединен с входом счетчика 4, к установочному входу которого подключен выход задатчика 9 кода Nbx. Выход генератора 3 опорной частоты подключен к С-входу 6-триггера 2 и входу счетчика 5. Выход счетчика 5 подключен к входу устройства сравнени 6 и 7. Кроме того, к второму входу устройства 7 сравнени подключен выход задатчика 10 кода N0, а к второму входу устройства 6 сравнени , а также к входу индикаторного регистра 8 подключен выход счетчика 7. Выход устройства б сравнени подключен к входу записи индикаторного регистра 8. Выход устройства 7 сравнени соединен с входом разрешени установки счетчика 4.

Устройство дл измерени давлени работает следующим образом.

Импульсы с выхода датчика 1 через D- триггер 2 поступают на вход счетчика 4. Триггер 2 предназначен дл синхронизации импульсов с выхода датчика 1 тактирующими импульсами опорного генератора 3. При этом исключаетс перенос результата измерени в индикаторный регистр 8 во врем пробега единицы переноса по разр дам счетчика 4. Импульсы генератора 3 опорной частоты подсчитываютс счетчиком 5 (лини 1 на фиг.2). Значение Мтахдл обоих счетчиков выбираетс как ближайшее двоичное число, большее, чем N0. При достижении счетчиком 5 значени Np Nmax - N0 в счетчик 4 ЗанОСИТСЯ ЧИСЛО Nbx Nmax - Nbx (ЛИНИЯ 2 на фиг.2), Процесс счета в обоих счетчиках продолжаетс до переполнени . Поскольку величина , сначала переполн етс счетчик 4, затем счетчик 5. В следующем цикле произойдет совпадение значений счетчиков 4 и 5 )т.В на фиг.2). В этот момент сигнал с выхода устройства 6 сравнени перенесет результат измерени А из счетчика 1 в индикаторный регистр 8.

Состо ние А счетчика 4, соответствующее измеренному давлению, можно определить , исход из фиг.2, по формуле

. fbx No - f0 Nbx ,-. A , ,i 1)

TO Tbx

где fo - частота опорного генератора;

fbx - частота датчика давлени .

Определим значение f0, исход из услови равенства приращени отсчетов измерени при равных приращени х давлени , т.е. из услови Аз - А2 Аа - AL где At. A2 и АЗ - отсчеты измерени в начальной, средней и верхней предельной точках диапазона измерени давлени .

Определим значение Аз - Аа:

No fbx3 - Nbx fo No fbx2 Nbx fo

A3 A2 -fo fbx3-f0-fbxT

( No fbx3 - Nbx fo ) ( fo - fbx2 ) ( No fbx2 Nbx fo ) ( f о fbx3 )

( fo - fbx3 ) ( fo f bx2T

fo W ( Nbx No ) + fo fbx3 ( No - Nbx ) fo fbx2 ( Nbx No ) - fp fbx3 ( Nbx - N0 ) ( fo f bx3 ) ( f о - f bx2 )( fo fbx3 ) ( fo - fbx2 )

10 меньшую погрешность измерени преобраАналогично;

д fofbxl (Nbx

А2 - Al

N0)-fofbx2(Nbx-N0)

( fo - fbx27Tf° fbx1 Т

Условие Аз - A2 A2 - Ai:

( fo fbx2 - fo fbx3 ) ( Nbx -No )

( fo - fbx3 ) ( fo - fbx2 ) ( fo fbxl fo fbx2 ) ( Nbx -No ) .

(fo-fbxl)(fo-fbx2) fo fbx2 - fo fbx3 fo fbxl - fo fbx2

fo - fbxl

fo - fbx3

Из (4) определим:

fbx2 (fbxl + fbx3 ) - 2 fbxl fbx3 2 fbx2 - ( fbxl + fbxJl

Из (2) определим значение Nbx - N0:

(A3-A2)(fo-fbx3)(fo fbx2) fo fbx2 - fo fbx3

No

(5)

Nbx можно определить по

Значение формуле

Nbx A rNb2LZNoli (7) fbxo То

где fbxo - частота датчика, соответствующа нулевому давлению.

По вышеуказанным формулам были проведены расчеты дл датчиков давлени типа ДДВ. Расчеты показали, что устройство дл измерени давлени , осуществл линеаризацию передаточной характеристики датчик - измеритель, обеспечивает при этом максимальную приведенную погрешность преобразовани (0,06%) гораздо

39

зовател типа ДДВ (0,4%),

Устройство позвол ет с высокой точностью производить измерение давлени благодар тому, что он осуществл ет

15 линеаризацию передаточной характеристики датчик - вторичное измерительное устройство .

Claims

Формула изобретени Устройство дл измерени давлени ,

20 содержащее датчик давлени , генератор опорной частоты, два счетчика, первое устройство сравнени , к входам которого подключены выходы счетчиков, и индикаторный регистр, отличающеес тем, что, с

25 целью повышени точности, в него дополнительно введены второе устройство сравнени , первый и второй задатчики кода и D-триггер, причем выход датчика давлени подключен к D-входу триггера, выход которого соединен с входом первого счетчика, выход генератора опорной частоты подключен к С-входу триггера и счетному входу второго счетчика, выход первого счетчика подключен к входу индикаторного регистра,

35 выход второго счетчика соединен с первым входом второго устройства сравнени , к второму входу которого подключен выход первого задатчика кода, а выход первого устройства сравнени соединен с входом

40 записи индикаторного регистра, выход второго устройства сравнени соединен с входом разрешени установки первого счетчика, к установочному входу которого подключен выход второго задатчика кода.

fit

Фиг 2.