SU1095041A1 - Устройство дл измерени давлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измериTejrtiHoft технике и предназначено дл  использовани  в приборах дл  измерени  статического и динамического давлений жидких и газообразных сред с помощью электрических элементов, в частности с помощью индуктивных датчиков давлени .

Известны устройства дл  измерени  давлени  путем измерени  изменений индуктивностей, содержащие мостовую измерительную схему переменного тока два плеча которой представл ют собой катушки индуктивности индуктивного датчика давлени , два других - активные или реактивные сопротивлени , генератор питани  и измерительный прибор l .

Известные устройства имеют низкую точность из-за нелинейности и температурных погрешностей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  измерени  давлений, содержащее индуктивный датчик и электронную часть, состо щую из генератора , усилител , фазочувствительного вьшр мител , фильтра нижних частот и блока питани . Катушки индуктивности датчика включены в мостовую схему, наход щуюс  в равновесии при нулевой разности давлений 2}

Недостатком указанного устройства  вл етс  невысока  точность из-за погрешностей, обусловленных тем,что активные составл ющие импедансов катушек индуктивности датчика неодинаковы и различным образом завис т рт температуры. Начальный разбаланс (ПОСТОВОЙ схемы, вызванный неодинаковыми величинами активных составл юиих импедансов катушек датчика, мо сет быть скомпенсирован резистивным делителем. Однако при воздействии на датчик температуры может возникат разбаланс, св занный с изменением разности активньк составл ющих импедансов катушек датчика, который приводит к дополнительной погрешности измерений. Активные составл ющие импедансов катушек датчика складываютс  из активных сопротивлений обмоток и эквивалентных сопротивлений, обусловленных потер ми в магнитопроводах Изменение разности активных составл ющих импедансов катушек может быть обусловлено как различными температурными коэффициентами сопротивлений

обмоток и а ктивных потерь в магнитопроводах , так и различием температур катушек датчика, которое возникает в процессе нагревани  его или в результате различи  их тепловых режимов .

Цель изобретени  - повышение точности за счет уменьшени  температурных погрешностей.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  давлени , содержащее мостовую измерительную схему, образованную катушками индуктивности индуктивного датчика давлени  и резистивным делителем и подключенную к генератору, выход которой подсоединен к последовательно соединенным усилителю и фазочувствительному выпр мителю, и индикатор, .снабжено аналоговым запоминающим устройством, компаратором и формирователем управл ющего импульса, при этом аналоговое запоминающее устройство включено между фазочувствительным выпр мителем и индикатором, компаратор входом подключен к двум резисторам , каждый из которых включен между средней точкой индуктивного полумоста и катушками индуктивности датчика давлени , а выход компаратора подсоединен к формирователю управл ющего импулъса, выход которого соединен с управл ющим входом аналогового запоминающего устройства.

На чертеже представлена структурна  схема устройства дл  измерени  давлени .

Устройство дл  измерени  давлени  содержитгенератор. 1, мостовую измерительную схему, образованную катушками 2 и 3 индуктивности с последовательно включенными резисторами 4 и 5, резистивным делителем 6 и 7, усилитель 8, фазочувствительный выпр митель 9, аналоговое запоминающее устройство 10, компаратор 11, формирователь 12 импульса и индикатор 13.

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотное напр жение с генератора 1 поступает на мостовую измерительную схему. Исходньй разбалан мостовой схемы, обусловленный неидентичностью индуктивностей и активных сопротивлений катушек 2 и 3 датчика, компенсируетс  с помощью резистивного делител  6 и 7. Изменение давлени  среды вызывает изменение индуктивностей 2 и 3, что приводит к разбалансу мостовой схемы. Напр жение разбаланса усиливаетс  усилителем 8 и подаетс  на фазочувствительный вып р митель 9. Опорное напр жение на фазочувствительный выпр митель посту пает от генератора 1. Мгновенное зна чение выходного напр жени  фазочувст вительного выпр мител  9 записываетс  в аналоговое запоминающее устройс во 10 только в момент времени, соответствующий приходу импульса с формировател  12 на управл ющий вход за поминающего устройства 10. Управл ющий импульс на формирователе 12 формируетс  при изменении знака выходного напр жени  компаратора 11, кото рое измен ет свой знак при изменении направлени  тока, протекающего через катушки датчика. Напр жение, поступающее на входы компаратора 11, снимаетс  с резисторов А и 5, включенных последовательно с катушками 2 и 3 датчика. Записанное в аналоговое запоминаю щее устройство 10 напр жение подаетс  на индикатор 13 и  вл етс  выходным напр жением устройства. Уменьшение погрешности измерени  давлени  в данном устройстве происходит следующим образом. Катушки датчика включены последовательно и на них подаетс  периодическое переменное напр жение, при этом ток в катушках также периодически мен ет направление. Сопротивление катушек имеет комплексный характер, поэтому форма тока в них в общем случае не повтор ет форму напр жени , в случае синусоидального сигнала имеет место сдвиг фаз между током и напр жением. Следовательно, моменты . прохождени  напр жени  через нулевые значени  не совпадают с моментами прохождени  тока через нуль. Именно в эти моменты времени, когда ток равен нулю, производитс  запись напр жени  в аналоговое запоминающее устройство . Поскольку ток, протекающий через катушки в момент записи, отсутствует , то отсутствует падение напр жени  на активных составл ющих импедансов катушек датчика. Таким образом , .активные составл ющие импедансов катушек датчика не оказывают вли ни  на результат измерени . Технико-экономическа  эффективность предлагаемого устройства состоит в повьш1ении точности измерени  давлени  за счет уменьшени  температурных погрешностей, что  вл етс  существенным при испытани х различных объектов техники в сложных климатических услови х.

Claims (1)

1. кл. G 01 L 13/00, 1970 (прототип). (54^ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, содержащее мостовую измерительную схему, образованную катушками индуктивности индуктивного датчика давления и резистивным делите лем и подключенную к генератору, выход которой подсоединен к последовательно соединенным усилителю и фазочувствительному выпрямителю, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения температурных погрешностей, оно снабжено аналоговым запоминающим устройством, компаратором и формирователем управляющего импульса, при этом аналоговое запоминающее устройство включено между фазочувствительным выпрямителем и индикатором, компаратор входом подключен к двум резисторам, каждый из которых включен между средней точкой индуктивного полумоста и катушками индуктивности датчика давления, а выход компаратора подсоединен к фор- $ мирователю управляющего импульса, выход которого соединен с управляющим входом аналогового запоминающего устройства.