RU2196970C2 - Устройство для измерения давления - Google Patents
Устройство для измерения давления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2196970C2 RU2196970C2 RU2001105053/28A RU2001105053A RU2196970C2 RU 2196970 C2 RU2196970 C2 RU 2196970C2 RU 2001105053/28 A RU2001105053/28 A RU 2001105053/28A RU 2001105053 A RU2001105053 A RU 2001105053A RU 2196970 C2 RU2196970 C2 RU 2196970C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- microprocessor
- inverter
- adder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике. Устройство содержит источник питания, тензорезисторный мост, дифференциальный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор и постоянное запоминающее устройство. Дополнительно в него введены цифровой датчик температуры, температурный корректор, идентификатор, обратный преобразователь, сумматор, компаратор и блок индикации и клавиатуры. В процессе работы устройства имеет место прямая коррекция температурной зависимости тензорезисторного моста, а также сигнализация при достижении входным давлением пороговых уровней. Таким образом, устройство характеризуется повышенной точностью измерения и расширенными функциональными возможностями. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении давлений измерительными устройствами, построенными на базе тензорезисторных мостов.
Известно устройство для измерения давления по патенту Российской Федерации 2024831, кл. G 01 L 9/04, авторы Малакин В.П., Белозубов Е.М., Умнов В.П. (опубл. 15.12.94, Бюл. 23).
Устройство содержит тензорезисторы, соединенные в мостовую схему, два операционных усилителя, четыре транзистора, стабилитрон и резисторы.
Недостатком известного устройства является то, что невозможно в полной мере компенсировать влияние нелинейности тензорезисторов и их температурной погрешности в связи с использованием, с целью коррекции, нелинейных элементов, характеристики которых также зависят от температуры, что существенно снижает точность измерений и диапазон рабочих температур. Кроме того, данное устройство не обеспечивает сравнение и сигнализацию значения давления при достижении входным давлением пороговых уровней.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения давления по а. с. СССР 1800298 А1, кл. G 01 L 9/04, авторы Воловский В.В., Сохатюк Ю.В. (опубл. 07.03.93. Бюл. 9).
Устройство содержит тензорезисторный мост, входная диагональ которого подключена к его источнику питания, дифференциальный усилитель, вход которого соединен с выходной диагональю моста, а выход связан со входом аналого-цифрового преобразователя, микропроцессор, постоянное запоминающее устройство, аналоговый коммутатор, термочувствительный мост и цифровой индикатор.
Использование данного устройства не обеспечивает высокой точности измерений давления в связи с косвенной коррекцией температурной зависимости тензорезисторного моста и итерационным приближенным вычислением значения давления. Применение устройства также не позволяет осуществлять сравнение и сигнализацию значения давления при достижении входным давлением пороговых уровней, что сужает функциональные возможности устройства.
Технический результат: повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройство для измерения давления, содержащее тензорезисторный мост, входная диагональ которого подключена к его источнику питания, дифференциальный усилитель, вход которого соединен с выходной диагональю моста, а выход соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, микропроцессор, постоянное запоминающее устройство, дополнительно введены цифровой датчик температуры, температурный корректор, идентификатор, обратный преобразователь, сумматор, компаратор и блок индикации и клавиатуры. При этом выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом идентификатора, второй вход которого связан со вторым выходом микропроцессора. Выход идентификатора соединен с первым входом обратного преобразователя, второй вход обратного преобразователя связан с третьим выходом микропроцессора, первый выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя. Выход обратного преобразователя соединен с первым входом сумматора, второй вход которого связан с выходом температурного корректора, а третий вход сумматора соединен с четвертым выходом микропроцессора, первый вход которого связан с выходом сумматора. Третий вход обратного преобразователя соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя. Пятый выход микропроцессора соединен со вторым входом температурного корректора, первый вход которого связан с выходом цифрового датчика температуры. Шестой выход микропроцессора соединен с первым входом компаратора, второй вход которого связан со вторым выходом постоянного запоминающего устройства, а выход компаратора соединен со вторым входом блока индикации и клавиатуры. Второй вход микропроцессора соединен с первым выходом постоянного запоминающего устройства, вход которого связан с седьмым выходом микропроцессора. Третий вход микропроцессора соединен с выходом блока индикации и клавиатуры, а первый вход блока индикации и клавиатуры связан с восьмым выходом микропроцессора.
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежом, на котором представлена структурная схема устройства для измерения давления.
Устройство содержит тензорезисторный мост 1, входная диагональ которого подключена к источнику питания 2, дифференциальный усилитель 3, вход которого соединен с выходной диагональю моста 1, а выход - с первым входом аналого-цифрового преобразователя 4, микропроцессор 5, постоянное запоминающее устройство 6, а также цифровой датчик температуры 7, температурный корректор 8, идентификатор 9, обратный преобразователь 10, сумматор 11, компаратор 12 и блок индикации и клавиатуры 13. При этом выход аналого-цифрового преобразователя 4 соединен с первым входом идентификатора 9, второй вход которого связан со вторым выходом микропроцессора 5. Выход идентификатора 9 соединен с первым входом обратного преобразователя 10, второй его вход связан с третьим выходом микропроцессора 5, первый выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя 4. Выход обратного преобразователя 10 соединен с первым входом сумматора 11, второй вход которого связан с выходом температурного корректора 8, а третий вход сумматора 11 соединен с четвертым выходом микропроцессора 5, первый вход которого связан с выходом сумматора 11. Третий вход обратного преобразователя 10 соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 4. Пятый выход микропроцессора 5 соединен со вторым входом температурного корректора 8, первый вход которого связан с выходом цифрового датчика температуры 7. Шестой выход микропроцессора 5 соединен с первым входом компаратора 12, второй вход которого связан со вторым выходом постоянного запоминающего устройства 6, а выход компаратора 12 соединен со вторым входом блока индикации и клавиатуры 13. Второй вход микропроцессора 5 соединен с первым выходом постоянного запоминающего устройства 6, вход которого связан с седьмым выходом микропроцессора 5. Третий вход микропроцессора 5 соединен с выходом блока индикации и клавиатуры 13, первый вход блока индикации и клавиатуры 13 связан с восьмым выходом микропроцессора 5.
Работает устройство следующим образом.
При воздействии давления сопротивление тензорезисторов моста 1 изменяется и на измерительной его диагонали появляется напряжение, которое усиливается дифференциальным усилителем 3 и подается на аналого-цифровой преобразователь 4. Цифровой код аналого-цифрового преобразователя 4 подается в идентификатор 9, который осуществляет идентификацию нелинейной функции выходной характеристики тензорезисторного моста 1 путем определения коэффициентов заданной аппроксимирующей функции в режиме калибровки устройства. Обратный преобразователь 10 формирует на выходе величину входного давления по обратной аппроксимирующей функции, компенсируя тем самым нелинейность тензорезисторного моста 1. Сигнал с цифрового датчика температуры 7 поступает в температурный корректор 8, который формирует температурную поправку, компенсируя погрешность тензорезисторного моста 1 от изменения температуры. Сумматор 11 осуществляет вычисление значения давления с учетом температурной поправки. Микропроцессор 5 выполняет общее управление функциональными блоками устройства для измерения давления. Компаратор 12 сравнивает вычисленное значение давления с уставками из постоянного запоминающего устройства 6 и выдает сигнализацию на блок клавиатуры и индикации 13. Электрическое питание тензорезисторов моста 1 обеспечивает источник питания 2.
Предварительные испытания, проведенные в лаборатории фирмы "МИАС" г. Воронежа в IV квартале 1999 г., прошли успешно и подтвердили работоспособность, надежность и эффективность предлагаемого технического решения для измерения давления.
Использование предлагаемого устройства позволило скомпенсировать погрешность нелинейности тензорезисторов моста с 5,00% до 0,05% и температурную погрешность - с 25,0% на 100oС до 0,1% на 100oС.
Кроме этого, реализация предлагаемого изобретения позволила осуществить сравнение и сигнализацию значения давления при достижении входным давлением пороговых уровней.
В I квартале текущего года планируется широкое внедрение устройства для измерения давления, реализующего данное решение, для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами.
Данное устройство будет применено на предприятиях химической, нефтехимической, газовой, горнодобывающей и в др. отраслях промышленности.
Claims (1)
- Устройство для измерения давления, содержащее тензорезисторный мост, входная диагональ которого подключена к его источнику питания, дифференциальный усилитель, вход которого соединен с выходной и диагональю моста, а выход - со входом аналого-цифрового преобразователя, микропроцессор и постоянное запоминающее устройство, отличающееся тем, что в него дополнительно введены цифровой датчик температуры, температурный корректор, идентификатор, обратный преобразователь, сумматор, компаратор и блок индикации и клавиатуры, при этом выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом идентификатора, второй вход которого связан со вторым выходом микропроцессора, выход идентификатора соединен с первым входом обратного преобразователя, второй вход обратного преобразователя связан с третьим выходом микропроцессора, первый выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, выход обратного преобразователя соединен с первым входом сумматора, второй вход которого связан с выходом температурного корректора, а третий вход сумматора соединен с четвертым выходом микропроцессора, первый вход которого связан с выходом сумматора, третий вход обратного преобразователя соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, пятый выход микропроцессора соединен со вторым входом температурного корректора, первый вход которого связан с выходом цифрового датчика температуры, шестой выход микропроцессора соединен с первым входом компаратора, второй вход которого связан со вторым выходом постоянного запоминающего устройства, а выход компаратора соединен со вторым входом блока индикации и клавиатуры, второй вход микропроцессора соединен с первым выходом постоянного запоминающего устройства, вход которого связан с седьмым выходом микропроцессора, третий вход микропроцессора соединен с выходом блока индикации и клавиатуры, а первый вход блока индикации и клавиатуры связан с восьмым выходом микропроцессора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001105053/28A RU2196970C2 (ru) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Устройство для измерения давления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001105053/28A RU2196970C2 (ru) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Устройство для измерения давления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2196970C2 true RU2196970C2 (ru) | 2003-01-20 |
Family
ID=20246395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001105053/28A RU2196970C2 (ru) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Устройство для измерения давления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2196970C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492439C1 (ru) * | 2012-04-23 | 2013-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Устройство для измерения давления |
| 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 |
| RU2745106C1 (ru) * | 2020-08-06 | 2021-03-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Способ и устройство измерения давления с коррекцией динамической погрешности измерения |
-
2001
- 2001-02-21 RU RU2001105053/28A patent/RU2196970C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492439C1 (ru) * | 2012-04-23 | 2013-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Устройство для измерения давления |
| 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 |
| RU2745106C1 (ru) * | 2020-08-06 | 2021-03-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Способ и устройство измерения давления с коррекцией динамической погрешности измерения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6489787B1 (en) | Gas detection circuit | |
| US20070295095A1 (en) | Apparatus for providing an output proportional to pressure divided by temperature (P/T) | |
| US9316557B2 (en) | Method for self-monitoring a ceramic pressure measuring cell of a capacitive pressure sensor and evaluation circuit for carrying out said method | |
| US20230314260A1 (en) | Method for Monitoring the Function of a Capacitive Pressure Measuring Cell | |
| RU2196970C2 (ru) | Устройство для измерения давления | |
| USH562H (en) | Accurate electronic thermometer | |
| KR20090011396A (ko) | 센서측정회로의 오차보정장치 및 그 방법 | |
| RU2300745C2 (ru) | Устройство для измерения давления | |
| CN113155159B (zh) | 桥式检测器 | |
| CN1194220C (zh) | 一种热量仪的解析线性化与热容量自动补偿的方法 | |
| UA151577U (uk) | Первинний вимірювальний перетворювач температури | |
| RU1804600C (ru) | Устройство дл контрол температуры поверхности сл бов в нагревательной печи | |
| KR100827399B1 (ko) | 측정된 아날로그 신호의 주변 온도에 따른 보정 장치 및 그방법 | |
| CN114112093B (zh) | 一种采样信号线性化的热电阻测温电路 | |
| FI87861B (fi) | En automatiskt sin foerstaerkning reglerande instrumenteringsfoerstaerkare | |
| JPS5733332A (en) | Detection of abnormality in temperature sensor | |
| RU2112224C1 (ru) | Микропроцессорный терморегулятор | |
| JPH07209247A (ja) | 電気化学式ガスセンサの温度補償機能付きガス感知装置 | |
| SU1435949A1 (ru) | Устройство дл измерени массы | |
| CA1325531C (en) | Parameter measuring apparatus | |
| SU1117461A1 (ru) | Цифровой термометр | |
| SU1089432A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры и разности температур | |
| RU2492439C1 (ru) | Устройство для измерения давления | |
| SU796668A1 (ru) | Цифровой термометр | |
| RU2025675C1 (ru) | Устройство для измерения температуры и разности температур |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050222 |