SU1631328A1 - Pressure measuring device - Google Patents
Pressure measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1631328A1 SU1631328A1 SU894662169A SU4662169A SU1631328A1 SU 1631328 A1 SU1631328 A1 SU 1631328A1 SU 894662169 A SU894662169 A SU 894662169A SU 4662169 A SU4662169 A SU 4662169A SU 1631328 A1 SU1631328 A1 SU 1631328A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- membrane
- electrode
- measuring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл точного измерени давлений . Целью изобретени вл етс повышение точности. Цель достигаетс тем, что на измерительной мембране 2 выполнены заземленный центральный 3 и периферийный кольцевой 4 электроды , а на компенсирующей мембране 5 - центральный 6 и два кольцевых 7 и 3 электрода, в схему измерени введены формирователь 16 импульсов напр жени стабильной амплитуды и длительности и преобразователь 13 напр жени в частоту с триггером 14 на выходе . При увеличении давлени измен етс емкость между электродами 4 и 7, что приводит к увеличению напр жени на первом входе схемы 10 сравнени и увеличению частоты на выходе преобразовател 13 напр жени в частоту, соответственно этому увеличиваетс скважность импульсов и возрастает эффективное компенсирующее давление, создаваемое электродами 3 и 6. 2 ил. (ЛThe invention relates to a measurement technique and can be used to accurately measure pressures. The aim of the invention is to improve the accuracy. The goal is achieved by the fact that a grounded central 3 and peripheral ring 4 electrodes are made on the measuring membrane 2, and a central 6 and two ring 7 and 3 electrodes are on the compensating membrane 5, a constant amplitude and duration voltage pulse generator 16 and a converter are inserted into the measuring circuit 13 voltage to frequency with trigger 14 at the output. With increasing pressure, the capacitance between the electrodes 4 and 7 changes, which leads to an increase in voltage at the first input of the comparison circuit 10 and an increase in the frequency at the output of the voltage-to-frequency converter 13, respectively, the duty cycle increases and the effective compensating pressure generated by the electrodes 3 increases. and 6. 2 Il. (L
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени давлений.This invention relates to a measurement technique and can be used to measure pressures.
Цель изобретени - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.
На фиг.1 представлена структурна схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.Figure 1 shows the structural diagram of the device; figure 2 - timing charts of his work.
Устройство содержит корпус 1 , в котором установлены жестка входна мембрана 2 с центральным заземленным 3 и кольцевым периферийным 4 электродами и тонка мембрана 5 с центральным 6 и двум кольцевыми 7 и 3 электродами . Электрод 4 электрически соединен с инверсным входом операционного усилител 9, электрод 7 - с его выходом, который через сопротивлениеThe device comprises a housing 1 in which a rigid input membrane 2 with central grounded 3 and an annular peripheral 4 electrodes and a thin membrane 5 with a central 6 and two annular 7 and 3 electrodes are installed. Electrode 4 is electrically connected to the inverse input of the operational amplifier 9, electrode 7 - with its output, which through resistance
R, сR, s
а электрод 3 через конденсаторand electrode 3 through a capacitor
R,, соединен с ин о и сопротивление к. соединен версным входом операционного усили- , тел 10 сравнивающего устройства (СУ), выход которого соединен с фазо- чувствительным демодул тором 11 (ФЧД), выходное напр жение которого складываетс с опорным напр жением S0 источника 15 и поступает на вход преобразовател напр жение - частота 13 (ПНЧ). Выход ПНЧ соединен с триггером (ТГ) 14, причем выход триггера соединен с наружным кольцевым электродом 8 компенсирующей мембраны и с управл ющим входом формировател импульсов 16 стабильной длительности и амплитуды, выход которого соединен с центральным электродом 6 компенсируюф соR ,, is connected to an ini and resistance k. It is connected by an upstream input of an operational force, the comparator body 10 (SU), the output of which is connected to a phase sensitive demodulator 11 (PSD), the output voltage of which is added to the reference voltage S0 the source 15 and is fed to the input of the voltage converter - frequency 13 (FSP). The output of the FNC is connected to a trigger (TG) 14, and the output of the trigger is connected to the outer ring electrode 8 of the compensating membrane and to the control input of the pulse shaper 16 of stable duration and amplitude, the output of which is connected to the central electrode 6
со юwith y
ооoo
J163J163
щей мембраны. Вход формировател 16 соединен с выходом источника 15 об- образцового напр жени U0. Электроды 3 и 4 образуют электростатический компенсатор, 7 и 4 - емкостный датчик перемещени , 3 и 4 - опорный конденсатор CQ.membrane membrane. The input of the imaging unit 16 is connected to the output of the source 15 of the sample voltage U0. Electrodes 3 and 4 form an electrostatic compensator, 7 and 4 a capacitive displacement transducer, 3 and 4 a reference capacitor CQ.
Предлагаемый манометр работает следующим образом.The proposed pressure gauge works as follows.
При отсутствии измер емого давлени (Г 0) на выходе ПНЧ 13 от U ,„, формируютс импульсы начальнойIn the absence of a measured pressure (Г 0) at the output of the FNP 13 from U, ", the initial pulses are formed
опop
частотыfrequencies
в соответствии с котоaccording to which
рой создаютс управл ющие формирова- телем 16 импульсы посто нной длительности t0, которые также через триггер 14 осуществл ют питание симметричными импульсами частотой fd/2 емкостного делител напр жени . Емкостной делитель напр жени (гиперболическа цепь) образован конденсатором посто нной емкости CQ между электродами 4 и 3, а также измерительным конденсатором Су между электродами 4 и 7. Первый включен на вход, второй - в цепь обратной св зи операционного усилител 9 с целью коррекции по посто нному току {не показан). Конденсатор С0 размещен вблизи заделки под- вижной части манометра, поэтому,как показывают расчеты, его емкость практически нечувствительна к изменени м входной величины.A swarm of shaper 16 control pulses of a constant duration t0 are created, which also, via trigger 14, supply power to symmetric pulses of frequency fd / 2 of the capacitive voltage divider. A capacitive voltage divider (hyperbolic circuit) is formed by a constant capacitor capacitor CQ between electrodes 4 and 3, as well as a measuring capacitor Su between electrodes 4 and 7. The first is connected to the input, the second is connected to the feedback circuit of the operational amplifier 9 to correct for direct current (not shown). The capacitor C0 is located close to the fitting of the movable part of the pressure gauge, therefore, as calculations show, its capacity is practically insensitive to changes in the input value.
Напр жение на выходе операционноOutput Voltage Operationally
го усилител Ux U0 С„/СА сравниваетс с напр жением U на выходе разделительной емкости Ср посредством масштабных сопротивлений, относ щихс как R,,/R2 CO/GXO где Схо - значение емкости измерительного конденсатора при РЈ 0. При Рх 0 на выходе сравнивающего устройства ДП 0, при этом выходна частота равна f.The amplifier Ux U0 С „/ СА is compared to the voltage U at the output of the separation capacitance Cp by means of scale resistances, referred to as R ,, / R2 CO / GXO where Sho is the capacitance value of the measuring capacitor with PЈ 0. At Px 0 the output compares device DP 0, while the output frequency is equal to f.
Lo Lo
ХОHO
а компенсирующее давлениеand the compensating pressure
-1°- 4- « -1 ° - 4- "
уравниваетс , например, предварительной деформацией мембраны 5,обеспечива начальный зазор ofl.equalized, for example, by pre-deformation of the membrane 5, providing an initial gap ofl.
При наличии измер емого давлени , например Р 0, зазор д конденсатора Сх уменьшаетс на величину х и амплитуда выходного напр жени Ux усилител 9 уменьшаетс U x If there is a measured pressure, for example, P 0, the gap of the capacitor C decreases by x and the amplitude of the output voltage Ux of amplifier 9 decreases U x
UU
Ј3Ј3
напр женийstress
IVCo ,Пч IVCo, PC
-р-75- (QO х) Разность амплитуд -р-75- (QO х) Amplitude Difference
преобразуетс transformed
Ч и ихH and them
00
5 ,. five ,.
сравнивающим устройством 10 и демодул тором 11 в напр жение посто нного тока UU и далее, суммиру сь к иоп, с помощью ПНЧ 13 преобразуетс в частоту следовани импульсов f.. Kf - U, при этом компенсирующее давлениеby comparing device 10 and demodulator 11 to direct current voltage UU and further, summing up to iop, with the help of LPF 13 is converted into a pulse frequency f .. Kf - U, while compensating pressure
РгWg
р tfi , Ло Рк2$г Чp tfi, Lo Pk2 $ g h
уменьшаетс на величину 60reduced by 60
(fв - f)(fv - f)
UP, к ркUP, to pk
Uo2Uo2
- Р- R
КоTo
-оX-oX
V - Ј If- 4х Г2 со гхV - Ј If- 4х Г2 со гх
°0° 0
компенсирующую измер емое давление с точностью погрешности системы уравновешивани .compensating measured pressure with accuracy of the balancing system.
Тогда измер емое давление пропорционально выходной частоте и выражаетс Then the measured pressure is proportional to the output frequency and is expressed as
РгWg
-оUooo
рх px
f Г сf G with
Погрешность чувствительности предлагаемого манометраThe sensitivity sensitivity of the proposed gauge
k feo+ 2 + ft0-2RПервую часть Г + 2jJfUo + У можно обеспечить менее 0,01%, это значит, что погрешность манометра будет, в основном, определ тьс нестабильностью величины зазора 04 , котора не будет превышать нескольких сотых долей процента.k feo + 2 + ft0-2R The first part of G + 2jJfUo + Y can be provided less than 0.01%, which means that the error of the pressure gauge will mainly be determined by the instability of the gap 04, which will not exceed a few hundredths of a percent.
Начальной частоте ЈQ (при отсутствии измер емого давлени ) соответствует начальный прогиб компенсирующей мембраны 5, обусловленный силами прит жени пластин 3 и 6, компенсируемый, как отмечено выше , предварительной деформацией мембраны 5.The initial frequency ЈQ (in the absence of a measured pressure) corresponds to the initial deflection of the compensating membrane 5, caused by the attractive forces of the plates 3 and 6, compensated, as noted above, by preliminary deformation of the membrane 5.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894662169A SU1631328A1 (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Pressure measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894662169A SU1631328A1 (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Pressure measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1631328A1 true SU1631328A1 (en) | 1991-02-28 |
Family
ID=21434049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894662169A SU1631328A1 (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Pressure measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1631328A1 (en) |
-
1989
- 1989-03-13 SU SU894662169A patent/SU1631328A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 934254, кл. G 01 L 9/12, 1932. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4457179A (en) | Differential pressure measuring system | |
US5424650A (en) | Capacitive pressure sensor having circuitry for eliminating stray capacitance | |
US4584885A (en) | Capacitive detector for transducers | |
US4357834A (en) | Displacement converter | |
GB2186693A (en) | A device | |
US5817943A (en) | Pressure sensors | |
JPS62500542A (en) | Circuit for capacitive sensor made of "free" material | |
US4449409A (en) | Pressure measurement system with a constant settlement time | |
CA1301471C (en) | Force measuring device | |
US4434664A (en) | Pressure ratio measurement system | |
US4570490A (en) | Differential pressure ratio measurement system | |
US3425281A (en) | Vacuum gauge apparatus | |
SU1631328A1 (en) | Pressure measuring device | |
WO1998026262A1 (en) | Method and apparatus for electronic compensation of erroneous readings caused by resonance in a capacitive pressure transducer | |
JP3329480B2 (en) | Differential pressure measuring device | |
JPS6182104A (en) | Electrostatic capacity type range finder | |
US3664237A (en) | Pressure sensor | |
CN109631741B (en) | Resonant strain sensor with high-precision compensation | |
RU2010200C1 (en) | Capacitive pressure transducer and device forming its output signal | |
US4690004A (en) | Variable-reluctance transducer | |
RU2010202C1 (en) | Capacitive pressure transducer and device to form its output signal | |
SU1408263A1 (en) | Strain-gauge pressure transducer | |
RU2010198C1 (en) | Capacitive transducer of pressure difference | |
SU1290113A1 (en) | Compensating pneumoelectric pressure meter | |
RU2285249C2 (en) | Pressure transducer |