SU1233026A1 - Унифицированный цифровой влагомер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике v может быть использовано дл  измерени  влажности твердых и сыпучих веществ диэлькометри- ческим методом. Цель изобретени  - повьшение точности измерений. Цифровой влагомер содержит элементы пре- образовани  емкости датчика в напр жение , преобразовани  этого напр жени  в число импульсов, двоично-десй- тичкый счетчик, к выходу которого подключен дешифратор, нагруженный резисторным делителем в каждой выходной шине дешифратора; просуммированный со всех выходов дешифратора сигнал поступает на вход интегратора, управл ющего работой преобразовател  напр жени  первичного преобразовател  в число импульсов. В устройстве обеспечиваетс  коррекци  характеристики влагомера дискретностью 0,1%. 3 ил. v ю со ОО о ю О5

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  влажности твер- дагх и сьшучих вешеств диэлькометри- ческим методом.

Целью изобретени   вл етс  повьше- ние точности измерений.

На фиг.1 показана структурна  схема унифицированного цифрового влагомера; на фиг.2 - структурна  схема блоков дл  получени  корректирукмчего напр жени ; на фиг.З - временна  диаграмма , по сн юща  работу схемы.

Унифицированный цифровой влагомер (фиг.1) содержит первичный преобразо- ватель 1, включенный в колебательный контур 2, питаемый генератором 3 высокой частоты, буферный каскад 4, частотный симметричный детектор 5, который подключаетс  к входу диффе- ренцнального усилител  6j выходы которого соединены с входом блока 7 сравнени , вькод последнего подключен к входу компаратора 8, к второму входу которого подключен выход интег ратора 9,выход компаратора 8 св зан с входом триггера 10,выход Q триггера 10 соединен с входом элемента И-НЕ I}, к второму входу которого подключен выход тактового генератора 12, выход Q триггера 10 соединен с входом Запуск интегратора с сбросом 9,выход элемента И-НЕ 11 св зан с входом двоично- дес тичного счетчика 13,выходал которых подключены соответственно к входам дешифраторов 14,выходы которых через блок резисторный делитель I5 подключаютс  к входу усилител  16, выход которого через выктаочатель 57 св зан с входом интегратора 9 со сбросом, один выход формировател  19 импульса Запуск соединен с входом Si триггера 10, а второй выход св зан с трехразр дньш счетчиком 13, выходы дешифраторов 14 св заны с цифровыми индикаторами 18.

Блоки 8-12 образуют преобразователь напр жение - число импульсов, а блоки 13-16 - преобразователь число импульсов - напр жение на резис- горном делителе с возможностью установлени  с помощью переменных резисторов нужного закона преобразовани .

Влагомер работает следующим образом .

Напр жение на выходе блока 7,  вл ющеес  мерой влажности (или соответствующей емкости), преобразуетс 

5 0 5 0 О 5

Q

5

S

(блоки 8-12) в количество импульсов по закону, задаваемому с помощью на- пр жени  с выхода преобразовател  число импульсов - напр жение (блоки 13-16),. В блоке 19 вырабатываютс  импульсы ., обнул ющие счетчик 13 и интегратор 9. Во врем  измерени  кор- ректир |ПОщее напр жение (фиг.2) на выходе усилител  I6 мен етс  в соответствии с состо нием счетчика 13, положени  движков переменных резисторов в блоке резисторного делител  15 и подаетс  на вход интегратора 9, мен   ;длительность импульса на выходе компаратора 8. При равенстве О выходного напр жени  компаратора 8 происходит переключение триггера 10, что приводит к прекращению интегрировани  и закрытию схемы 11.

Состо ние счетчика, расшифрованное дешифратором 14, отображаетс  на индикатора 18.

Настройка и градуировка влагомера.

Настройка и градуировка влагомера должна производитьс  при включенном положении корректирующего напр жени : после импульса вместо первичного преобразовател  к унифицированному Влагомеру подключают образцовьй переменный конденсатор Р 534, с помощью которого задаетс  напр жение (С),, где С - значение емкости с пФ, соответствующей определенной 1влажности измер емого материала; П - показание прибора (значение влажности ) ,

Первоначально задаетс  с помощью Р 534, котора  соотйетствует емкости первичного преобразовател .

После импульса Сброс счетчик I3 приводитс  в нулевое состо ние и на соответствующем выходе дешифратора 14 по вл етс  напр жение, которое через соответствзпощую цепочку: делитель 15, усилитель 16, выключатель 17, поступает на вход В интегратора 9 и мен ет напр жение U, на U (в основном делают так, что U   U ) .

С по влением импульса Запуск не срабатьшает компаратор 8, так как на кыходе блока 7 , держа интегратор 9 в нулевом состо нии с помощью три1- гера 10, Соответственно нет импульсов счета на входе счетчика 13 и он остаетс  в нулевом состо нии.

В дальнейшем с помощью образцового конденсатора Р 534 задаетс  следующее значение С из зависимости П --f (С) .

.Так как на входе блока 2 С не равно О, то на выходе блока 7 и после импульса Запуск срабатывает компаратор 8, триггер 10, запускаетс  интегратор 9 с временем интегри- ровани , заданным напр жением U на входе В (угол наклона о.) .Интегрирование происходит пока амплитуда импульса не достигнет амплитуды U и на входе Q триггера 10 формируетс  импульс длительностьюt .который пропускает через элеме11т И-НЕ 1 1 определенное количество импульсов, запи- сьгеаетс  в счетчике 13 и высвечиваетс  на цифровом индикаторе 18.

Если информаци  на цифровом индикаторе 18 (количество импульсов на выходе счетчика 13) не соответствует значению П (из зависимости П(С), то с помощью потенциометра в цепочке , св занной с нулевым выходом дешифратора 14 в резисторном делителе 15, мен   напр жение на входе В интегратора 9, можно добитьс  нужного индикаторного показани  индикатора 1 На этом кончаетс  настройка первой точки зависимости (C).

Дл  следующей точки конденсатором Р 534 задаетс , следующее значение С. Соответственно U на выходе блока 7. Импульс Сброс сбрасывает предыдущую информацию в счетчике 13 и после по влени  импульса Запуск интегрирование происходит сначала с заданным напр жением U, до нового состо ни  счетчика 13,дешифратора 14 При новом состо нии счетчика 13 дешифратора 14 напр жение по вл етс  на соответствующем выходе дешифратора и с помощью Потенциометра в резистор ном делителе 15 мен ют напр жение Uo на и на входе В, мен   врем  интегрировани  на , можно добитьс  нужного показани  индикатора 18.

Таким образом, установив уровни в делителе 15 напр жени , дл  каждого состо ни  счетчика 13 дешифратора

14, можно мен ть врем  инт егрирова ни , довед  его до нужного значени .

Настройка влагомера ведетс  как указано в описании поочередно, начина  от нул  до нужной величины показани  влагомера. Каждого последующего значени  показаний индикатора добиваютс  регулировкой потенциометра, св занного с выходом дешифратора предыдущего значени .

Использование предлагаемого влагомера позволит получать точные резуль таты измерений непосредственно в процентах влажности любого материала,

что особенно важно дл  автоматизированных; систем управлени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Унифицированный цифровой влагомер , содержащий первичный преобразователь , включенный в колебательный контур, питающ ш генератор высокой частоты, частотный симметричный детектор , буферньй каскад и дифферен- циальньш усилитель, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в него дополнительно введены блок сравнений

   компаратор, интегратор, триггер, элемент И-НЕ, двоично-дес тргчньш счетчик , дешифратор, цифровой индикатор, блок резисторных делителей, выключатель , при этом выход дифференциального усилител  соединен через блок : сравнени  с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом интегратора,а выход- с управл ющим входом триггера и первым входом системы И-НЕ, второй вход которой соединен с генератором, а выход - с последовательно соединенными двоично-дес тичным счетчиком, резисторным делителем, выключателем, информацион- HbtNs входом интегратора, причем цифровой индикатор подключен к вьосоду дешифратора .

   К блоку

   1ЛУлу I

   /8 1ГГ

   ULb

   к блоку 9

   Ф««. /

   S fZ3

   17

   Ш

   Фиг.2

   Фиг.З