SU1451567A1 - Pressure-measuring device - Google Patents

Pressure-measuring device Download PDF

Info

Publication number
SU1451567A1
SU1451567A1 SU864024848A SU4024848A SU1451567A1 SU 1451567 A1 SU1451567 A1 SU 1451567A1 SU 864024848 A SU864024848 A SU 864024848A SU 4024848 A SU4024848 A SU 4024848A SU 1451567 A1 SU1451567 A1 SU 1451567A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
differential
pressure
operational amplifiers
pass filter
control input
Prior art date
Application number
SU864024848A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Сергеевич Гутников
Игорь Георгиевич Татаринцев
Светлана Валентиновна Шахтарина
Original Assignee
Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина filed Critical Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority to SU864024848A priority Critical patent/SU1451567A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1451567A1 publication Critical patent/SU1451567A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

(pcfa(pcfa

2020

2525

30thirty

Изобретение относитс  к измериельной технике, в частности к устойствам дл  измерени  давлени  с поощью дифференциально-индуктивных .:This invention relates to a measurement technique, in particular, pressure measuring devices with differential inductive stimuli.

атчиков.Atchikov.

Цель изобретени  - повьппение точости измерени .The purpose of the invention is to measure the accuracy.

На фиг.1 изображена функциональа  схема пре1длагаемого устройства; а фиг.2 - передаточные характеристии устройства.Figure 1 shows the functional diagram of the proposed device; and figure 2 - the transfer characteristics of the device.

Устройство содержит управл емый енератор 1 переменного напр жени , перационные усилители 2 и 3, в об- -tS атную св зь которых включень: обмоти дифференциально-индуктивного датика 4, дифференциальный усилитель где фазочувствительный Демодул тор 6, ильтр 7 нижних частот, сумматор 8, ходы которого соединены с выходами ильтра нижних частот и источника 9 порного напр жени  посто нного тоа , а его выход - с управл ющим входом управл емого генератора, и регистратор (не показан).The device contains a controlled alternating voltage generator 1, operational amplifiers 2 and 3, which include: wrap differential-inductive sensor 4, differential amplifier where the phase-sensitive Demodulator 6, low frequency filter 7, adder 8, the turns of which are connected to the outputs of the low pass and the source 9 of the direct current voltage, and its output to the control input of the controlled oscillator, and a recorder (not shown).

Дифференциально-индуктивный датчик 4 давлени  содержит мембрану и два П-образньк сердечника с обмотками .The differential-inductive pressure sensor 4 contains a membrane and two P-cores with windings.

Принцип действи  устройства основан на формировании передаточной характеристики измерительного преоб разовател  с такой нелинейностью, котора  по своему характеру обратна з5 нелинейности функции преобразовани  дифференциально-индуктивного датчика .The principle of operation of the device is based on the formation of the transfer characteristic of the measuring transducer with such a nonlinearity, which by its nature is inverse to the nonlinearity of the transformation function of the differential-inductive sensor.

Устройство работает следующим образом.40The device works as follows .40

Выходной сигнал генератора 1, амплитуда Up которого измен етс  в соответствии с управл ющим сигналом Ua, поступает на входы двух операционных усилителей 2 и 3 с обмот- 45 ками дифференциально-индуктивного датчика 4 в обратной св зи. Под действием измер емого давлени  Р мембрана датчика прогибаетс , вследствие чего измен етс  воздушный зазор между мембраной и сердечниками и, как следствие этого, измен ютс  значени  полных сопротивлений обмоток датчика . Ввиду малых значений прогибов мембраны изменением активных состав- 55 л ющих полных сопротивлений обмоток датчика в первом приближении можно пренебречь. Таким образом, в результате воздействи  измер емого давлеПИЯ датч на Д е шает ци  индуThe output signal of generator 1, whose amplitude Up varies in accordance with the control signal Ua, is fed to the inputs of two operational amplifiers 2 and 3 with the windings of the differential inductive sensor 4 in feedback. Under the action of the measured pressure P, the membrane of the sensor bends, as a result of which the air gap between the membrane and the cores changes and, as a result, the values of the impedances of the sensor windings change. Due to the small values of the membrane deflections, the change in the active components of the sensor windings is, to a first approximation, neglected. Thus, as a result of the influence of the measured pressure of the sensors on the E

- f(- f (

10 лине устр напр ни  дующ10 line devices are not blowing

обрarr

где Where

ft ft

5050

то that

что ( К изм на, ней тел ти what (K ism on, her body ti

ной рит тел Tte рак осу рит ной сац зов изм пол Она кот цииNoise ritual of body Tte cancer suspicious sucking the sex of the patient

-tS где -tS where

1567215672

ПИЯ индуктивность одной из обмоток датчика увеличивает свое значение на ДЬ, а индуктивность другой - умень- е шает на такое же значение, т.е. функци  преобразовани  дифференциально- индуктивного датчика имеет вид Д L The PIA inductance of one of the sensor windings increases its value by Db, and the inductance of the other decreases by the same value, i.e. the conversion function of the differential-inductive sensor is D L

- f(P).- f (P).

С учетом изложенного, дл  случа  10 линейного преобразовани  пр мой цепи устройства зависимость выходного напр жени  Ug,OT изменени  значени  индуктивности /ль имеет следующий вид:In view of the above, for the case of 10 linear conversion of a direct circuit of the device, the dependence of the output voltage Ug, OT of the change in the value of the inductance has the following form:

2oi. &L-Ur2oi. & L-Ur

))

(ABOUT

где Where

oi, - коэффициент передачи пр мой цепи.oi, is the transmission coefficient of the direct circuit.

Так как при введении в устройство обратной св зи (ОС)As with the introduction of the feedback device (OS)

Up S(|3- Uo+.Uab,,),Up S (| 3- Uo + .Uab ,,),

где S - крутизна характеристики управлени  генератора 1; и - значение опорного напр жени  источника 9 посто нного тока;where S is the steepness of the control characteristics of the generator 1; and is the value of the reference voltage of the direct current source 9;

ft и - коэффициенты, передачи сумматора 8 дл  напр жений Uj,ft and - coefficients, the transfer of the adder 8 for the voltage Uj,

5 five

00

5 5 5 5

и иand and

выхout

соответственно,respectively,

чтоwhat

иand

выхout

00

то из (1) следует,then from (1) it follows

.b§y° (2) .b§y ° (2)

1 - 2otJ-uLS1 - 2otJ-uLS

Анализ выражени  (2) показьшает, что при отсутствии обратной св зи (К - 0) передаточна  характеристика измерительного преобразовател  линейна , при введении ОС ( J О) - нели-f нейна. При этом дл  случаев положи- , тельной ОС ( у О) график зависимости U f (u.L) расположен вьше линейоЬ ХAnalysis of expression (2) shows that in the absence of feedback (K - 0) the transfer characteristic of the measuring transducer is linear, with the introduction of the operating system (J O) it is non-linear. At the same time, for cases of positive OS (y O), the plot of U f (u.L) is located above the linear X

ной передаточной характеристики измерительного преобразовател , отрица-- тельной ОС ( J -с О) - ниже (фиг. 2), Tte. линеаризаци  передаточной характеристики устройства может быть осуществлена путем введени  в измерительный преобразователь отрицатель- ной (положительной) обратной св зи. Необходимо отметить, что компенсаци  нелинейности функции преобразовани  датчика во всем диапазоне изменени  преобразуемого давлени  полностью произведена быть не может. Она возможна лишь в одной точке, в которой, например, нелинейность функции преобразовани  максимальна.Node transfer characteristic of the measuring converter, negative OS (J – с О) - below (fig. 2), Tte. The linearization of the transfer characteristic of the device can be accomplished by introducing negative (positive) feedback into the measuring transducer. It should be noted that the non-linearity of the conversion function of the sensor over the entire range of the converted pressure cannot be fully compensated. It is possible only at one point, at which, for example, the nonlinearity of the transformation function is maximum.

33

Обозначив К 2etS, что ЛЬ f(P), можно перейти к характеристике преобразований предлагаемого устройства в целом:Denoting К 2etS, that ЛЬ f (P), we can proceed to the characteristic of the transformations of the proposed device as a whole:

иand

вых out

K /5Uof (Р) Т- к7(Р)K / 5Uof (P) T-k7 (P)

Предположим, что характеристика преобразовани  предлагаемого устройства, тописьшаема  выражением (3), имеет максимальную нелинейность в точке, соответствующей середине диапазона изменени  преобразуемого давлени  Р. Дл  компенсации нелинейности в указанной точке, т.е. обеспечени  принадлежности этой точки линейной характеристике преобразовани , проход щей через точки, соответствующие нулевому и конечному значени м изменени м преобразуемого давлени  Р, необходимо выполнение услови Suppose that the conversion characteristic of the device proposed, expressed by expression (3), has a maximum nonlinearity at a point corresponding to the middle of the range of change of the transformed pressure R. To compensate for the nonlinearity at the specified point, i.e. To ensure that this point belongs to the linear characteristic of the transformation passing through the points corresponding to the zero and final values of the change in the converted pressure P, the condition

(Рм).. Рд(PM) .. RD

(p) (o,5 р;.)(p) (o, 5 p ;.)

где Р,where P,

- номинальное конечное) значение преобразуемого давлени - nominal final value of the pressure to be converted

ИзOf

Р. выражени R. expressions

(4) определ ем(4) we define

1 Г 2 1 11 T 2 1 1

S к f (Рц) f (оТзрн)JS to f (Рц) f (ОТзрн) J

(5)(five)

При проектировании в соответствии с изложенным методом устройства дл  измерени  давлени  в диапазоне от О до 4 атм., работающего с серийно выпускаемым отечественной промьпплен- ностью дифференциально-индуктивным .When designing, in accordance with the described method, a device for measuring pressure in the range from 0 to 4 atm., Operating with commercially available domestic differential-inductive industry.

Составитель В.Уль нов Редактор А.Ревин Техред А.КравчукCompiled by V.Ul Nov. Editor A. Revin Tehred A. Kravchuk

1А515671А51567

датчиком , функци  преобразовани  которого имеет погрешность линейности 0,8% ив первом приближении описываетс  выражением f(X) 7,6210 г.-в. „-Z.A sensor whose conversion function has a linearity error of 0.8% and in the first approximation is described by the expression f (X) 7.6210 g. „-Z.

Х-X-

(5) , рава , (5) Rav,

10ten

1515

2020

2525

че what

30thirty

3535

4040

- 3 10 X в соответствии с бьш определен коэффициент ный 5-10 . Погрешность предлагаемого устройства от нелинейности его передаточной характеристики при этом уменьшаетс  до 0,1%.- 3 10 X in accordance with the coefficient 5-10 determined. The error of the device according to the non-linearity of its transfer characteristic is reduced to 0.1%.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  давлени , содержащее генератор переменного напр жени  с управл ющим входом, два операционных усилител , дифференциальный индуктивный датчик дав- лени , дифференциальный усилитель, фазочувствительный демодул тор и , фильтр нижних частот с регистратором , причем генератор выходом подключен к управл ющему входу демодул тора и к входам операционных усилителей , в цепи обратной св зи которых включены обмотки дифференциального датчика давлени , а выходы операционных усилителей через дифференциальный усилитель и фазочзгвстви- тельный демодул тор подключены к входу фильтра нижних частот, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  точности, в него введены источник опорного напр жени  и сумматор , входы которого соединены с выходами фильтра нижних частот и источника опорного напр жени , а его выход - с входом управлени  амплитудой выходного сигнала генератора переменного напр жени .A device for measuring pressure, comprising an alternating voltage generator with a control input, two operational amplifiers, a differential inductive pressure sensor, a differential amplifier, a phase sensitive demodulator, and a low-pass filter with a recorder, the generator being connected to the control input of the demodulator and to the inputs of operational amplifiers, in the feedback circuit of which the windings of the differential pressure sensor are connected, and the outputs of the operational amplifiers through a differential amplifier and a phase demodulator are connected to the input of a low-pass filter, characterized in that, in order to improve accuracy, a reference voltage source and an adder are inputted, the inputs of which are connected to the outputs of the low-pass filter and the reference voltage source, and its output - with an amplitude control input of an alternating voltage generator. Cutt Корректор Н.КорольCutt Proofreader N. King
SU864024848A 1986-02-21 1986-02-21 Pressure-measuring device SU1451567A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864024848A SU1451567A1 (en) 1986-02-21 1986-02-21 Pressure-measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864024848A SU1451567A1 (en) 1986-02-21 1986-02-21 Pressure-measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1451567A1 true SU1451567A1 (en) 1989-01-15

Family

ID=21222522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864024848A SU1451567A1 (en) 1986-02-21 1986-02-21 Pressure-measuring device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1451567A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Федотов А.Ф. Расчет и проектирование индуктивных измерительных устройств; М.: Машиностроение, 1979, C.139. Велаюдхан, Банделл. Простой индуктивный датчик перемещений. - Приборы дл научных исследований, 1984, 10, с.184. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1108596C (en) Process control transmitter
US4656871A (en) Capacitor sensor and method
EP2002213B1 (en) Capacitance sensing circuit
JP2812007B2 (en) Acceleration sensor
US4449409A (en) Pressure measurement system with a constant settlement time
US5051743A (en) High precision, high frequency current sensing and analog signal decoding network
JP3639673B2 (en) Distance measuring method and apparatus
CN203310426U (en) Digitally compensated process transmitter with minimal time delay
SU1451567A1 (en) Pressure-measuring device
US4597288A (en) Barometer
JPS59122923A (en) Pressure transmitting device
JP7407617B2 (en) Acceleration measurement device and acceleration measurement method
SU1144010A1 (en) Device for measuring pressure
CN221227507U (en) Low-frequency charge amplifying circuit
CN219268841U (en) Circuit for LVDT displacement sensor
SU1429088A1 (en) Instrument transducer with correction of characteristic
SU1446599A1 (en) Measurement transducer with characteristic correction
SU1504489A1 (en) Contact-free displacement-to-frequency transducer
JPH055505Y2 (en)
SU980277A1 (en) Converter of unbalance of differential sensors into time interval
JPH0633424Y2 (en) Input circuit of measuring instrument
SU809492A1 (en) Amplifier
CN116626388A (en) Inductance type sensor conditioning circuit based on LC resonance circuit
SU1215058A1 (en) Measuring converter of variable-capacitance transducer signals
SU978058A1 (en) Compensating converter of periodic pulse signal amplitude values