RU19324U1 - Преобразователь давления в электрический сигнал - Google Patents
Преобразователь давления в электрический сигнал Download PDFInfo
- Publication number
- RU19324U1 RU19324U1 RU2001100023/20U RU2001100023U RU19324U1 RU 19324 U1 RU19324 U1 RU 19324U1 RU 2001100023/20 U RU2001100023/20 U RU 2001100023/20U RU 2001100023 U RU2001100023 U RU 2001100023U RU 19324 U1 RU19324 U1 RU 19324U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- processor
- input
- converter
- digital
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в устройствах для измерения давления.
Известен преобразователь давления в электрический сигнал, описанный в книге Ваганова В.И. Интегральные преобразователи, М., 1983 г., стр. 136.
Известный преобразователь содержит тензорезистивный мост, сформированный на
мембране датчика давления, со схемой термостатирования для стабилизации температуры, соединенный одной диагональю с усилителем, подключенным к входу нагревателя, а выходной диагональю-с сигнальными входами сдвоенного переключателя, вторые входы которого подключены к резистивному делителю, формирующему напряжение мультипликативной коррекции по температуре, а выход переключателя через модуляюр подключен к входам дифференциального усилителя, соединенного выходом с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока ослабления напряжения, подключенного к резистивному делителю.
Известный преобразователь позволяет снизить мультипликативную и аддитивную составляющую погрещности преобразователя давления за счет стабилизации температуры тензопреобразователя. однако, т массивных датчиках не всегда возможно стаби кзироват1. температуру мембраны, т.е. устройство становится нереализуемым; кроме того, при увеличении разности температур мембраны и окружающей среды возникают погрешности преобразования давления, связанные с возрастанием градиента темпер турного поля мембраны, а также дополнительные погрешности из-за воздействия изменения юкружающей температуры на элементы схемы термостатирования и вторичной обработки сигнала тензомоста.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является преобразователь давления в электрический сигнал, описанный в одноименном патенте РФ №2082129 по кл.О 01 L9/04,3.27.06.95, оп. 20.06.97.
Известный преобразователь давления в электрический сигнал содержит последовательно соединенные резистивный делитель, операционный усилитель, усилитель сумматор, сдвоенный переключатель с тремя парами сигнальных выводов (коммутатор).
дифференциальный усилитель, сумматор, процессор со встроенным в него постаянным запоминающим устройством и формирователь выходного электрического сигнала, выполненный в виде управляемого делителя частоты, а также тензорезистивный мост, одна из диагоналей которого одним концом соединена с входом резистивного делителя из двух последовательно соединенных резисторов и вторым входом переключателя, а другим концом с первым выводом первого резистора делителя - с выходом операционного усилителя, а вторая диагональ подключена соответственно к третьему и четвертому входам переключателя, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с корпусом и средней точкой первого резистора резистивного делителя, а седьмой и восьмой входы - со вторым и третьим выходами процессора, четвертым выходом подключенного к первому входу формирователя опорного напряжения, выход которого соединен со вторым выводом второго резистора резистивного делителя, вторым входом усилителя - сумматора и входом блока ослабления напряжения, подключенного выходом к второму входу сумматора. При этом дифференциальный усилитель , сумматор, блок ослабления напряжения выполняют в совокупности функции АЦП.
Педостатком известного преобразователя является то, что в нем осуществляется частотное преобразование сигнала, что сужает возможности использования преобразователя; кроме того, схема АЦП - сложна, а наличие встроенного устройства памяти в процессоре неудобно с точки зрения ремонтопригодности схемы.
Целью заявляемого технического решения является расширение возможностей применения преобразователя при упрощении схемы и повышении удобства эксплуатации.
Поставленная цель достигается тем, что в преоСфазователе давления в электрический сигнал, содержащем последовательно соединенные ctHcop давления в виде сформированного на .мембране датчика давления тензорезистивного типа, сдвоенный переключатель, аналого-цифровой преобразователь, процессор и формирователь выходного электрического сигнала, а также постоянное запоминающее устройство, связанное с процессором, при этом вход сдвоенного переключателя соединен с одной из диагоналей тензорезистивного моста сенсора, согласно полезной модели, процессор н постоянное запоминающее устройство являются перепрограммнруемыми, причем последнее выполнено в виде отдельного узла, выход которого соединен со вторым входом процессора, а вход - с третьим выходом процессора, четвертый выход которого подключен к второму входу ацалого-цифрового преобразователя, выполненного многоканальным в виде единого узла со сдвоенным переключателем, формирователь выходного электрического сигнала представляет собой цифро-аналоговый преобразователь, а вторая диагональ тензорезистивного моста сенсора связана с третьим входом сдвоенного переключателя.
Выполнение формирователя выходного сишала в виде цифро-аналогового преобразователя при том, что процессор и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) являются перепрограммируемыми, а ПЗУ с АЦП выполнено в виде отдельного узла расширяет возможности применения преобразователя и упрощает ремонт устройства, повышая удобство эксплуатации; выполнение АЦП многоканальным в виде единого узла со сдвоенным переключателем упрощает схему преобразователя.
Заявляемый преобразователь давления в электрический сигнал обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками, как использование перепрограммируемых процессора и ПЗУ, выполнением ПЗУ и АЦП в виде отдельного узла, а АЦП - многоканальным в виде единого узла со сдвоенным переключателем и формирователем выходного сигнала как цифро-аналогового
- .
преобразователя при указанных выше связях узлов и элементов преобразователя, обеспечивающих в совокупности достижение заданного результата.
Заявляемый преобразователь давления в электрический сигнал может найти широкое применение в измерительной технике и поэтому соответствует критерию промышленная применимость.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где представлена функциональная схема преобразователя давления в электрический сигнал.
Преобразователь давления в электрический сигнал содержит последовательно соединенные сенсор I давления в виде сформированного на мембране датчика давления тензорезистивного моста, сдвоенный переключатель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, перепрограммируемый процессор 4 и формирователь 5 выходного сигнала, пукдставляющий собой цифро-ана;юговый преобразователь (ЦАП), а также перепрограммируемое постоянное . запоминающее устройство 6 (ППЗУ) и блок 7 питания.
При этом второй выход процессора 4 подключен к упр.1вляющему входу сдвоенного переключателя 2, первый вход которого соединен с одной диагональю моста, а второй - с концом второй диагонали моста, соединенной также с выводом резистора 8, вторым выводом подключенного к корпусу и второму входу второго переключателя 2; второй конец второй диагонали моста соединен с выходом блока 7 питания, соединенного также с остальными узлами преобразователя (на чертеже не показано). Второй вход АЦП 3 соединен с третьим выходом процессора 4, соединенного четвертым выходом со входом перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства 6, а вторым входом подключенного к выходу ППЗУ 6. Выход ЦАП 5 является выходом преобразователя давления в электрический сигнал.
Сенсор 1 давления, выполненный в внде сформированного на мембране датчнка давления тензорезнстивного моста, служит для получения сигналов, пропорциональных давлению на мембране и температуре её.
Сдвоенный переключатель 2 предназначен для коммутации сигналов давления и температуры, передаваемых с сенсора давления на дальнейшую обработку и может бьггь выполнен, например, на микросхеме АД7705, входя конструктивно в состав многоканального АЦП 3.
Аналого-цифровой преобразователь 3 служит для преобразования аналоговых сигналов давления и температуры в цифровые и представляет собой, в частности, многоканальный АЦП в виде единого со сдвоенным переключателем 2 узла нд микросхеме АД7705 узла.
Процессор 4 предназначен для управления переключателем 2, записью информации в перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство 6 и поступлением выходного сигнала на цифро-аналоговый преобразователь 5, а также расчета выходного сигнала по заданному алгоритму по цифровым сигналам давления и температуры. Он может быть выполнен, например, на Р1С-контроллере и является перепрограммируемым.
Цифро-аналоговый преобразователь 5 служит для формирования выходного сигнала в виде аналогового сигнала. Он может быть выполнен, в частности, на микросхеме типа АД7390.
Программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) 6 предназначено для хранения данных о характеристиках тензомоста в виде коэффициента коррекции, преобразованных в цифровой сигнал и представляет собой, в частности, микросхему типа 24C04A-1/S Atmel.
Преобразователь давления в электрический сигнал работает следующим образом. На сигнальной диагонали тензорезистивного моста на мембране сенсора 1 давления формируется рабочее напряжение, величина которого пропорциональна измеряемому давлению, поступающее на сигнальные входы переключателя 2. На второй диагонали моста формируется напряжение, пропорциональное температуре на мембране датчика, снимаемое с вьшодов резистора 8 на вторые входы переключателя 2.
Переключатель 2 управляется выходным сигналом процессора 4 в виде цифрового кода, обеспечивающим поочередное прохождение на аналого-цифровой преобразователь 3 напряжений, пропорциональных давлению и температуре на мембране датчика давления. Через переключатель 2 напряжения с диагоналей моста поступают поочередно на АЦП 3, осуществляющий их преобразование в цифровой сигнал.
и(з
и температуре с выхода АЦП 3 поступает в процессор 4, куда также поступает из ППЗУ 6 записанная при изготовлении информация о характеристиках сенсора. При этом, поскольку процессор 4 и ППЗУ 6 являются перепрограммируемыми, то они могут использоваться с любым сенсором давления, что расширяет возможности преобразователя. По полученным данным процессор 4 рассчитывает в цифровом коде выходной сигнал, который поступает на входы ЦАП, где преобразуется в выходной аналоговый сигнал в виде тока.
В сравнении с прототипом заявляемый преобразователь давления в электрический сигнал имеет более широкие возможности использования, более простую схему и более удобен в эксплуатации.
Авторы:j№ Жестков А.В.
Jie Логиновский А.А.
Грудцинов Г.М. Белов Л.И. Клиначев В.В.
Claims (1)
- Преобразователь давления в электрический сигнал, содержащий последовательно соединенные сенсор давления в виде сформированного на мембране датчика давления тензорезистивного моста, сдвоенный переключатель, аналого-цифровой преобразователь, процессор и формирователь выходного сигнала, а также связанное с процессором постоянное запоминающее устройство, причем второй выход процессора подключен к управляющему входу сдвоенного переключателя, соединенного вторым входом с одной из диагоналей тензорезистивного моста сенсора, отличающийся тем, что процессор и постоянное запоминающее устройство являются перепрограммируемыми, причем постоянное запоминающее устройство выполнено в виде отдельного узла, выход которого соединен со вторым входом процессора, а вход - с третьим выходом процессора, четвертый выход которого подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя, выполненного многоканальным в виде единого узла со сдвоенным переключателем, формирователь выходного электрического сигнала представляет собой цифро-аналоговый преобразователь, а вторая диагональ тензорезистивного моста сенсора связана с третьим входом сдвоенного переключателя через резистор.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001100023/20U RU19324U1 (ru) | 2001-01-03 | 2001-01-03 | Преобразователь давления в электрический сигнал |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001100023/20U RU19324U1 (ru) | 2001-01-03 | 2001-01-03 | Преобразователь давления в электрический сигнал |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU19324U1 true RU19324U1 (ru) | 2001-08-20 |
Family
ID=36050151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001100023/20U RU19324U1 (ru) | 2001-01-03 | 2001-01-03 | Преобразователь давления в электрический сигнал |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU19324U1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498250C1 (ru) * | 2012-05-11 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) | Способ измерения давления, калибровки и датчик давления на основе нано- и микроэлектромеханической системы |
RU172339U1 (ru) * | 2017-02-07 | 2017-07-04 | Акционерное общество "Промышленная группа "Метран" | Электронный блок датчика давления |
RU186107U1 (ru) * | 2018-10-24 | 2019-01-09 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") | Преобразователь сигнала сенсора в датчике давления |
RU194642U1 (ru) * | 2019-08-02 | 2019-12-18 | Акционерное общество "Научно-внедренческий центр "Вагоны" (АО "НВЦ "Вагоны") | Многоканальный цифровой преобразователь сигналов тензорезистивных датчиков |
RU220002U1 (ru) * | 2023-03-27 | 2023-08-18 | Андрей Анатольевич Битулев | Усилитель нормирующий - преобразователь датчика силы тензорезисторного |
-
2001
- 2001-01-03 RU RU2001100023/20U patent/RU19324U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498250C1 (ru) * | 2012-05-11 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) | Способ измерения давления, калибровки и датчик давления на основе нано- и микроэлектромеханической системы |
RU172339U1 (ru) * | 2017-02-07 | 2017-07-04 | Акционерное общество "Промышленная группа "Метран" | Электронный блок датчика давления |
RU186107U1 (ru) * | 2018-10-24 | 2019-01-09 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") | Преобразователь сигнала сенсора в датчике давления |
RU194642U1 (ru) * | 2019-08-02 | 2019-12-18 | Акционерное общество "Научно-внедренческий центр "Вагоны" (АО "НВЦ "Вагоны") | Многоканальный цифровой преобразователь сигналов тензорезистивных датчиков |
RU220002U1 (ru) * | 2023-03-27 | 2023-08-18 | Андрей Анатольевич Битулев | Усилитель нормирующий - преобразователь датчика силы тензорезисторного |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015522794A5 (ru) | ||
JPS61129532A (ja) | ロ−ドセル秤 | |
KR101375363B1 (ko) | 서미스터를 이용한 온도 측정 장치 | |
RU19324U1 (ru) | Преобразователь давления в электрический сигнал | |
JP2009180644A (ja) | 計測機器 | |
RU2300745C2 (ru) | Устройство для измерения давления | |
KR101074599B1 (ko) | 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법 | |
JP5437654B2 (ja) | 温度測定装置 | |
RU2082129C1 (ru) | Преобразователь давления в электрический сигнал | |
JPS6197543A (ja) | 半導体圧力センサの補償回路 | |
RU2247325C2 (ru) | Способ температурной корректировки передающей функции датчика физической величины | |
RU2253841C1 (ru) | Нормирующий преобразователь | |
RU172339U1 (ru) | Электронный блок датчика давления | |
JP3474456B2 (ja) | センサ入力回路および計測器 | |
RU2025675C1 (ru) | Устройство для измерения температуры и разности температур | |
JPS61209331A (ja) | 測温抵抗体入力装置 | |
RU74465U1 (ru) | Датчик | |
JPH01200499A (ja) | シグナルコンディショナ | |
SU838407A1 (ru) | Цифровой термометр | |
SU849085A1 (ru) | Линейный преобразователь действую-щЕгО зНАчЕНи пЕРЕМЕННОгО НАпР жЕНи В пОСТО ННОЕ | |
JP2595858B2 (ja) | 温度測定回路 | |
Filatov et al. | A Simple Digital Thermometer | |
RU2405131C1 (ru) | Устройство измерения разности температуры c терморезистивными датчиками | |
RU2227277C2 (ru) | Многодиапазонный преобразователь давления | |
SU1656345A1 (ru) | Цифровой измеритель температуры |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ND1K | Extending utility model patent duration | ||
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090104 |