Claims (1)
о t Изобретение относитс к измерительной технике, конкретнее к устро ствам измерени давлени и температуры , и может быть применено в различных отрасл х промышленности. Цель изобретени - повьшение точ ности измерени давлени , и температуры одним тензорезисторным преобразователем . На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит мостовой измерительный тензорезисторньй преобразователь (ТП) 1 , например интег-ральный , типа Д2, источник 2 тока, первый 3 и второй 4 усилители, с -мматор 5, функциональный преобразова , п ть масштабирующих суммато ров 7-11, три блока 12-14 делени , блок 15 перемножени , источник 16 опорного напр жени , регистраtop 17 температуры и регистратор 18 да лени . Устройство работает следующим об разом. Выходной сигнал Ug, ТП 1 , снима€ Мый с его выходной диагонали, св зан с измер емой температурой и давлением соотношением: UBb,rSo 1 + 5(6-0„) + (9-ej-Sp-1 Рн1о- +и„, где I - измерительный ток через ТП 1 ; С, ©о соответственно текуща и некотора начальна температура ТП 1 ; Р - измер емое давление; ,,-00 - интегральный тем W-Wo AUfebw пературный дрейф нул , %/К Ч- 1 §, -100 - интегральньй тем пературный коэффициент чув ствительности (ТКЧ), %/К; i% - интегральна чувствительность ТП I при -fi,s; - So Р - при0 9о и SJ, - значение скорости изменеНИН чувствительности при изменении Р и Э 9о; PI, - номинальное давление; UQ - выходное напр жение ТП 1 при Р О и ; ( .ц номинальный диапа зон измерени . 86 Дл сигнала,, снимаемого с питаюей диагонали ТП 1, можно записать: UB, 1 RO i + txce-ej- + (ь,р+ ЦР) ,(2) де RO - сопротивление ТП 1 между точками, подключенньпчи к источнику тока; о( - температурный коэффициент сопротивлени тензорезисторного преобразовател , %/К; , ; , Ь - коэффициенты, определенные экспериментально с использованием метода наименьших квадратов соответственно и %/МПа . Уравнени (I) и (2) можно запиать в виде системь 0-0 102 (.л1. ° « l,R„(,f.0 О; р ( s,+s;p) 1 1+§С9-0„)-10-г )lP|f. Too+llo -aj ) Поскольку величина и у зависит от авлени , а U - от температуры, то озможна взаимна коррекци определеи О и Р по этим сигналам. Задава приближенным значением фактора Р, определ ют фактор Q -во по которому уточн етс величина фактора Р и так далее. Однако в реальных услови х использовани ТП 1 по фактору (Q - GO ) нельз с достаточной точностью судить о температуре измер емой среды Эц , поскольку Oj Q -0е . где 0а- температура саморазогрева ТП 1 : 0 К,-Р,„ и,-1 R., где Р,., - электрическа мощность, выдел ема в виде теплоты на ТП-., - тепловое, сопротивление ТП 1, характеризующее услови теплоотдачи. Напр жение выходной диагонали ТП I поступает на входы усилител 3, в качестве которого используетс дифференциальный усилитель с коэффициентом усилени А и со смещением нулевой точки на величину И„ , При этом на чзыходе усилитсш формируетс напр жение Uj ( о) которое поступает на один из входов блока 12 делени , в котором делитсй на сигнал Ць , поступаемый с блока 16. С выхода блока 12 делени сигнал и, поступает на первый вход сумматора 5 (дифференциального усилител с коэффициентом усилени , равным 1) в котором вычитаетс сигнал U| . С выхода сумматора 5 сигнал поступает на регистратор давлени , на пример цифровой вольтметр, отградуированный в единицах давлени , и на первый масштабирующий сумматор 7, в котором преобразуетс в соответствии с зависимостью: и (1 -к Ug) So S, Сигнал и 5 поступает также на фун циональный преобразователь 6, выполненный например, на операционных ус лител х, и преобразуетс в соответствии с зависимостью: и (Ь, Ujb 10-2 ) Uj. С выхода функционального преобра зовател 6 сигнал Ug поступает на первый вход второго масштабирующего сумматора 8 с функцией преобразовани Ug Ag-CiCl+Ug), где Ag - коэффициент , численно равный Р.д, кОм. С выходасумматора 8 сигнал U пост-упает на первый вход блока 14 делени , в котором на него .делитс - входной сигнал ТП 1 поступающи на второй вход блока 14.делени . С выхода блока 14 делени сигнал и. поступает на первый вход четвер того масштабирующего сумматора 10, представл ющего собой дифференциаль ный усилитель и реализующего функцию: и.п (UH.- 1 )-А - коэффициент усилени , чис ленно равный 100/о(, С выхода сумматора 10 сигнал Ц поступает на входы п того масштабирующего сумматора 11, второго усилител 4 и один из входов третьего масштабирующего сумматора 9, представл ющего собой дифференциальный усилитель, на второй вход которого подаетс сигнал U, . Этот дифференциальный усилитель осуществл ет функцию; Ug I-A,,-U8, , где А,, - коэффициент, численно равный R,, кОм/Вт. Сигнал Uq поступает на регистратор 17 температуры, например цифровой вольтметр, отградуированный в единицах температуры. Масштабирующий сумматор 1I осуществл ет следующие преобразовани : + А,.,-и,о где Ад - коэффициент усилени , численно равный Е, -10 Усилитель 4 усиливает сигнал коэффициентом усилени А Гц МО , МПа/К. В блоке 13 делени происходит деление выходного сигнала усилител 4 на выходной сигнал масштабирующего сумматора 11 , который подаетс на его входы. Выходной сигнал сумматора 11 поступаеттакже на блок 15 перемножени и умножаетс на выходной сигналмасштабирующего сумматора 7. Выходной сигнал с блока 13 делени поступает на другой вход сумматора 5. Выходной сигнал источника 16 опорного напр жени 1 В подаётс на вторые входы масштабирующих сумматоров 7, 9, 10и 11 и используетс в качестве 1 в соответствующих функци х преобразовани . Формула изобретени Устройство дл измерени давлени и температуры, содержащее мостовой тензорезисторный преобразователь, выходна диагональ которого подключена к входу первого усютител , источник питани второй усилитель, г регистраторы температуры и давлени , отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени давлени и температуры, в него введены п ть масштабирующих с-умматоров , три блока делени , блок перемно-. жени , функциональный преобразователь , источник опорного напр жени и сумматор, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго блоков делени , а выход подключен к регистратору давлени , первому входу первого масштабируюего сумматора и ч.рез функциональный преобразователь соединен с первым ВХОДОМ второго масштабирующего сумматора, выход которого подключен к первому входу третьего блока делени , второй вход которого соединен с первым входом третьего масштабирую щего сумматора и выкодом источника Литани , вьтолненного в виде источни ка тока, подключенного к питающей .. /диагонали мостового тензорезисторного преобразовател , а вьпсод третьего блока делени подключен к первому входу четвертого масштабирующего сумматора, выход которого подключен к второму входу третьего масштабирующего сумматора, первому входу п того масштабирующего сумматора и через второй усилитель соединен с пер 8ЫМ входом второго блока делени , 866 второй вход которого подключен к выходу п того масштабирующего сумматора и первому входу блока перемножени , второй вход которого соединен с выходом первого масштабирутощего сумматора, а выход подключен к первому входу первого блока делени , второй вход которого соединен с выходом первого усилител , при этом регистратор температуры подключен к выходу третьего масштабирующего сумматора, а выход источника опорного напр жени соединен с вторыми . входами всех масштабирующих сумматоров за исключением третьего.o t The invention relates to a measurement technique, more specifically to a device for measuring pressure and temperature, and can be applied in various industries. The purpose of the invention is to increase the accuracy of pressure and temperature measurements with a single strain gauge transducer. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains a bridge measuring strain-resistant converter (TP) 1, for example integral, type D2, current source 2, first 3 and second 4 amplifiers, with -matter 5, functional conversion, five scaling totalizers 7-11, three blocks 12 -14 divisions, multiplication unit 15, reference voltage source 16, temperature register 17 and recorder 18 and laziness. The device works as follows. The output signal Ug, TP 1, removed from its output diagonal, is related to the measured temperature and pressure by the ratio: UBb, rSo 1 + 5 (6-0) + (9-ej-Sp-1 Рн1- + and Where i is the measuring current through the TP 1; C, о o, respectively, the current and some initial temperature of the TP 1; P is the measured pressure; ,, - 00 is the integral temperature drift zero,% / K H 1 §, -100 - integral temperature sensitivity coefficient (TFC),% / K; i% - integral sensitivity of TP I at -fi, s; - So Р - at 0 ° 9о and SJ, - value of the velocity of change sensitivity when changing P and uh 9 o; PI, is the nominal pressure; UQ is the output voltage of the TP 1 at P 0 and; (. nominal measuring range. 86 For the signal taken from the diagonal of TP 1, you can write: UB, 1 RO i + txce -ej- + (ь, р + ЦР), (2) de RO is the resistance of the TP 1 between the points connected to the current source; о (- temperature coefficient of resistance of the strain gauge converter,% / K;,;, b - coefficients defined experimentally using the least squares method, respectively, and% / MPa. Equations (I) and (2) can be written in the form system 0-0 102 (.l1. ° “l, Rn (, f.0 O; p (s, + s; p) 1 1 §С9-0 „) -10-g) lP | f. Too + llo -aj) Since the magnitude and y depend on the control, and U depends on the temperature, mutual correction of the O and P determinations from these signals is possible. Given the approximate value of the factor P, determine the factor Q -vo by which the value of the factor P is refined, and so on. However, under actual conditions of using TP 1, according to the factor (Q - GO), it is not possible to judge with sufficient accuracy the temperature of the measured medium Ötz, since Oj Q -0e. where 0 is the self-heating temperature of the TP 1: 0 K, -P, n and, -1 R., where P,., is the electrical power released in the form of heat on the TP-., is the thermal resistance of the TP 1, characterizing the conditions heat transfer. The output diagonal voltage of the TP I is fed to the inputs of the amplifier 3, which uses a differential amplifier with a gain of A and a zero point offset by the magnitude of And ". At this, the voltage Uj (o) is applied to one of the inputs block 12, which divides the signal Qi from the block 16. From the output of block 12, the signal and goes to the first input of the adder 5 (a differential amplifier with a gain factor of 1) in which the signal U | . From the output of adder 5, the signal goes to a pressure recorder, for example, a digital voltmeter, calibrated in units of pressure, and to a first scaling adder 7, which is converted according to the dependency: and (1-Ug) So S, Signal and 5 also enters to the functional converter 6, for example, performed on operating instruments, and is converted in accordance with the dependency: and (b, Ujb 10-2) Uj. From the output of the functional converter 6, the signal Ug is fed to the first input of the second scaling adder 8 with the conversion function Ug Ag-CiCl + Ug), where Ag is the coefficient numerically equal to R. g, kΩ. From the output of the accumulator 8, the signal U is post-dropped to the first input of the dividing unit 14, in which it is divided - the input signal of the TP 1 arriving at the second input of the dividing unit. From the output of block 14 dividing the signal and. arrives at the first input of the fourth scaling adder 10, which is a differential amplifier and implements the function: ip (UH.- 1) -A is the gain factor, equal to 100 / o (, From the output of the adder 10, the signal C comes to the inputs of a fifth scaling adder 11, a second amplifier 4, and one of the inputs of a third scaling adder 9, which is a differential amplifier, to the second input of which a signal U is applied. This differential amplifier performs the function; Ug IA ,, - U8,, where a ,, is the coefficient but equal to R ,, kOhm / W. The signal Uq enters the temperature recorder 17, for example, a digital voltmeter calibrated in units of temperature. The scaling adder 1I performs the following transformations: + A,., - and, o where Ad is the gain, numerically equal to E, -10 Amplifier 4 amplifies the signal with a gain factor A Hz MO, MPa / K. In dividing block 13, the output signal of amplifier 4 is divided by the output signal of the scaling adder 11, which is fed to its inputs. The output signal of the adder 11 is also fed to the multiplication unit 15 and multiplied by the output signal of the scaling adder 7. The output signal from the dividing unit 13 is fed to another input of the adder 5. The output signal of the source 16 of the 1 V reference voltage is fed to the second inputs of the scaling adders 7, 9, 10 and 11 and is used as 1 in the respective transform functions. The invention The device for measuring pressure and temperature, containing a bridge strain gauge transducer, the output diagonal of which is connected to the input of the first device, the power source of the second amplifier, r temperature and pressure recorders, in order to improve the accuracy of pressure and temperature measurement into it five scaling calculators, three dividing units, a block of trans. function converter, voltage reference source and adder, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second dividing units, and the output is connected to the pressure recorder, the first input of the first scaling adder and the function converter is connected to the first INPUT of the second scaling adder, the output of which is connected to the first input of the third division unit, the second input of which is connected to the first input of the third scaling adder and code of the Litani source, as a current source connected to the power .. / diagonal bridge strain gauge transducer, and vspod of the third division unit is connected to the first input of the fourth scaling adder, the output of which is connected to the second input of the third scaling adder, to the first input of the fifth scaling adder and through the second the amplifier is connected to the first 8YM input of the second dividing unit, 866 the second input of which is connected to the output of the fifth scaling adder and the first input of the multiplying unit, the second input to It is connected to the output of the first scaling adder, and the output is connected to the first input of the first dividing unit, the second input of which is connected to the output of the first amplifier, while the temperature recorder is connected to the output of the third scaling adder, and the output of the reference voltage source is connected to the second. inputs of all scaling adders with the exception of the third.