Изобретение относитс к измерите ной технике и может быть использова дл точного измерени переменной со тавл ющей давлени газа с низкой ча тотой пульсаций и одновременного по лучени информации о величине посто ной составл ющей давлени . Цель изобретени - уменьшение по грешности измерени при расширении частотного диапазона за счет автома тической регулировки посто нной вре мени цепи обратной св зи операционного усилител . На фиг. 1 показана функциональна схема устройства; на фиг.2 - статическа характеристика масштабного преобразовател . Преобразователь 1 имеет два выхо да электрических сигналов: один выход соответствует переменной состав л ющей давлени , второй - посто нно составл ющей. Первый выход соединен с входом операционного усилител 2 через масштабный резистор 3. Операционный усилитель 2 охвачен обратной св зью, состо щей из резисторов 4 и 5 и конденсатора С. Второй выход преобразовател 1 через масштабный преобразователь 6 соединен с входом аналого-цифрового преобразовател 7 (АЦП), кодовые выходы которого ооединены с управл ющими выходами ключей 8. Конденсаторы 9 коррекции подсоединены параллельно конденсатору обратной св зи С через ключ 8. Устройство дл измерени посто нной и переменной составл ющих давлени газа работает следующим образом . Сигнал с преобразовател 1, соответствующий переменной составл ющей давлени , проход через операционный усилитель 2 не претерпевает изменений по амплитуде в полосе частот выше f (ft - нижн частота пропускани преобразовател ).В полосе частот от f до f-i сигнал усиливаетс по амплитуде тем больше , чем меньше частота, т.е. компенсирует понижение чувствительности устройства на нижних частотах ( - желаема нижн частота пропускани .устройства). На частотах ниже fJ коэффициент передачи операционного усилител посто нен и обща чувствительность падает. 1. Элементы обратной св зи определ ютс по формулам (f;- - 1); с -кДл компенсации изменени нижней частоты пропускани преобразовател введен канал автоматической регулировки параметров обратной св зи операционного усилител . Регулировка осуществл етс изменением емкости конденсатора обратной св зи пропорционально изменению величины посто нной составл ющей давлени путем подключени дополнительной корректирующей емкости. Если ожидаемый диапазон изменени величины посто нной составл ющей давлени от Р до V и Р Р, то емкость конденсатора обратной св зи С и сопротивление резистора Ry определ ютс по приведенным формулам, причем f - нижн частота пропускани преобразовател при посто нной составл ющей давлени , равной Р.. Обща емкость конденсаторов коррекции ЛС С ф - 1). Изменение емкости обратной св зи осуществл етс дискретно выбором определенной комбинации конденсаторов коррекции. На кодовых вьшодах АЦП устанавливаетс двоичный код, пропорциональный величине посто нной составл ющей давлени , который и определ ет выбор определенной группы конденсаторов. Емкость каждого конденсатора блока определ етс по формуле ДС( где ACi - емкость i-ro конденсатора, т.е. конденсатора подсоединение которого осуществл етс ключом, управл емым i-M разр дом АЦП| п - количество конденсаторов коррекции и соответственно количество разр дов АЦП. Если конденсаторов коррекции четыре , то это обеспечивает 2 - 1 15 градаций изменени посто нной времени обратной св зи операционного усилител . При 10%-ном изменении величины посто нной составл ющей давление это обеспечивает точность регулировки параметров корректирующего устройства около 0,6%.The invention relates to a measuring technique and can be used to accurately measure the variable pressure of the gas pressure with a low frequency of pulsations and at the same time obtain information on the constant pressure component. The purpose of the invention is to reduce the measurement error while expanding the frequency range by automatically adjusting the constant feedback circuit time of the operational amplifier. FIG. 1 shows a functional diagram of the device; 2 is a static characteristic of a scale converter. Converter 1 has two outputs of electrical signals: one output corresponds to the variable component pressure, the second one to the constant component. The first output is connected to the input of the operational amplifier 2 through the scale resistor 3. The operational amplifier 2 is covered by feedback consisting of resistors 4 and 5 and a capacitor C. The second output of the converter 1 is connected via the scale converter 6 to the input of the analog-digital converter 7 (ADC ), the code outputs of which are connected to the control outputs of the switches 8. Correction capacitors 9 are connected in parallel to feedback capacitor C via a switch 8. Device for measuring constant and variable pressure components gas operates as follows. The signal from converter 1, corresponding to the variable component of the pressure, the passage through the operational amplifier 2 does not undergo amplitude changes in the frequency band above f (ft is the lower frequency transmission of the converter). In the frequency band from f to fi, the signal is amplified in amplitude the greater less frequency, i.e. compensates for the lower sensitivity of the device at low frequencies (- the desired lower frequency of the device.). At frequencies below fJ, the transmission gain of the op amp is constant and the overall sensitivity drops. 1. Feedback elements are defined by the formulas (f; - - 1); from C to compensate for the change in the lower frequency of the converter, a channel for automatically adjusting the feedback parameters of the operational amplifier is entered. The adjustment is made by changing the capacitance of the feedback capacitor in proportion to the change in the magnitude of the constant pressure component by connecting an additional correction capacitance. If the expected range of variation of the constant pressure component is from P to V and P P, then the capacitance of feedback capacitor C and the resistance of the resistor Ry are determined using the above formulas, and f is the lower frequency transmission of the converter at a constant pressure component equal to R .. The total capacitance of the capacitors for the correction of the LS S f - 1). The change in the feedback capacitance is carried out discretely by selecting a certain combination of correction capacitors. On the ADC code points, a binary code is set proportional to the constant pressure component, which determines the choice of a certain group of capacitors. The capacitance of each block capacitor is determined by the DS formula (where ACi is the capacitance of the i-th capacitor, i.e., the capacitor is connected with a key controlled by an iM ADC discharge | n is the number of correction capacitors and accordingly four capacitors, this provides 2-1 15 gradations of the change in the feedback time constant of the operational amplifier. With a 10% change in the value of the constant component of pressure, this ensures the accuracy of the adjustment of the parameters about 0.6% of the device.
Чтобы регулировка осуществл лась только в диапазоне изменени давлений от P до PJ, масштабное устройство 7 должно иметь характеристику, изображенную на фиг.2 , где Up и Vf величины напр жений преобразовател посто нной составл ющей давлени .In order to make adjustments only in the pressure range from P to PJ, the scale device 7 must have the characteristic shown in Fig. 2, where Up and Vf are the values of the voltage of the constant pressure converter.
соответствующие давлени м Р, 4 ХЦ(1 номинальное входное напр жение АЦП.corresponding to pressure P, 4 HZ (1 nominal input voltage ADC.
В предлагаемом устройстве можно применить простейший четырехразр дный АЦП с низким быстродействием.In the proposed device it is possible to use the simplest four-bit low-speed ADC.
-О-ABOUT
УвшпоеаWushpoea