SU443350A1

SU443350A1 - Цифровой измеритель относительной влажности воздуха

Info

Publication number: SU443350A1
Application number: SU1866511A
Authority: SU
Inventors: Борис Михайлович Четверухин; Анатолий Максимович Литвинов; Алла Тихоновна Сорокина; Юрий Александрович Швец
Original assignee: Институт Автоматики
Priority date: 1972-12-22
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1974-09-15

Description

1

Изобретение относитс к области измерительной техники в метеорологии.

В известных измерител х относительной влажности воздуха, содержащих датчики абсолютной влажности и температуры с резистивньши выходами, устройство автоматического переброса уставок, выходы которого соединены со входами измерительной схемы, нормирующего преобразовател и через элемент выдержки времени с пусковым устройством, а выход его через узел допусков подключен к выходу цифрового преобразовател дл получени действительного значени измер емой относительной влажности необходимо алгебраически суммировать коды уставки и отклонени , что усложн ет схему.

Цель изобретени - упрощение устройства.

Это достигаетс тем, что в предлагаемом измерителе линейный выход устройства автоматического перебора уставок св зан со входом цифрового преобразовател , а нелинейный выход св зан со входом нормируюидего преобразовател .

На чертеже показана блок-схема предлагаемого измерител .

Датчик температуры 1 и датчик абсолютной влажности 2 включены в измерительную схему 3. Выход измерительной схемы 3 подключен ко входу нормирующего преобразовател 4. Ко входу нормирующего преобразовател 4

подключен также нелинейный выход устройства автоматического перебора уставок 5. Выход нормирующего преобразовател 4 св зан со входом цифрового преобразовател 6, выход которого через узел допусков 7 св зан со входом устройства автоматического перебора уставок 5. Линейный выход устройства автоматического перебора уставок 5 св зан также со входом цифрового преобразовател 6. Устройство автоматического перебора уставок 5 св зано также с измерительной схемой 3, нормирующим преобразователем 4, узлом допусков 7 и через элемент выдержки времени 8 с пусковым устройством 9.

Датчик температуры (Re) 1 и датчик абсолютной влажности (Rp) 2 включены в измерительную схему 3 так, чтобы напр л ение на ее выходе L/x соответствовало непосредственно относительной влажности фх-. Св зь измерительной схемы 3 с устройством автоматического перебора уставок 5 обеспечивает режимные изменени в измерительной схеме 3 в зависимости от значений набранной уставки дл обеспечени более точной аппроксимации

функции (Rf.) при cp{ const при значени х измер емой отиосительной влажности, близких к значению уставки. Сигнал /7.x с выхода измерительной схемы 3, пропорциональный относительной влажности, поступает на

вход нормирующего преобразовател 4, где

вычитаетс из напр жени , поступающего с нелинейного выхода устройства автоматического перебора уставки 5. Так как зависимость (:px) дл подогревных хлористолитиевых датчиков нелинейна, напр жение LycT выбираетс из услови /7уст Ц - при ф.,.г сруст. тем самым осугцествл етс кусочнолинейна атшроксима.ци зависимости Ux f((fx)- Сигнал разности нормирующим преобразователем 4 нормируетс до определенного значени . Нанример, диапазо преобразовани иормирующего преобразовател равен ±10% относительной влажности. Вследствие нелинейности характеристики ) ири значени х уставки ифуст 80% отклонени напр жени Ux от буст будут различными , поэтому коэффициент преобразовани нормирующего преобразовател 4 должен быть переменным, что обеспечиваетс св зью устройства автоматического перебора уставки 5 с нормирующим преобразователем 4, в зависимости от величины выбранной уставки. Это обеспечивает посто нный масштаб сигнала отклонени AUx на выходе нормирующего нреобразовател 4 независимо от измер емой величины фж.

Сигнал отклоиени AUx с выхода нормирующего преобразовател 4 поступает на вход цифрового преобразовател 6, где алгебраически суммируетс с напр жением f/эт лииейного выхода устройства автоматического перебора уставок 5. При дискретности выбора уставки в устройстве автоматического перебора уставок 5, равной диапазону нреобразоваии нормирующего преобразовател 4, напр жение t/эт мен етс скачкообразно иа величину, равную величине максимальиого значени напр жени AUxНапример , при диапазоне преобразовани нормирующего преобразовател 4, равном ±10% относительной влажности, значени уставок в устройстве автоматического неребора уставок 5 будут равны соответственно фу(.,, 0, 10, 20,..., 90, 100%. Если при этом значение напр жени Д1/х будет равно, например , ±1 В, что соответствует ±10% отиосительной влажиости па входе нормирующего преобразовател 4, то значени f/эт должны быть равны соответственно (/от 0, 1, 2..., 9, 10 В. Например, при и значение ,2 В, значение 6эт 5 В и суммарное напр жение, подлежащее цифровому преобразованию, равно 5,2 В, при ф.37% и . значение AUx -0,3 В, значение /эт 4 В, напр жение, подлежащее цнфровому преобразованию равно 3,7 Вит. д. Очевидно , что напр жение, подлежащее цифровому преобразованию, пр мо пропорционально действительному значению измер емой относительной влажности фж, при условии, что (фуст-Фж) Афнп, где АФ1Ш - диапазоп нормирующего преобразовател .

Дл выполнени услови (фуст-фж) Афнп

узел допусков 7, осуществл ющий перебор уставок в устройстве автоматического

перебора уставок 5. Узел допусков 7 представл ет собой набор схем совнадени на определенные уровни срабатывани , а устройство автоматического перебора уставок 5 - счетчик уставок. За счет св зи устройства автоматического перебора уставок 5 с узлом допусков 7 выбираетс необходима схема совпадеии узла допусков. При фуст 30% и Аф1ш 10% в узле допусков 7 включаетс схема 10 совпадени на ф.т: 40%, при - схема совпадени на и т. д.

В исходном состо нии устройство автоматического перебора уставок 5 паходнтс в

15 положепии миннмальной измер емой относительной влажности фмпн. При подаче импульса пуска пусковое устройство 9 запускает цифровой преобразователь 6, производ цифровое преобразование, и если результат измерени

0 фцп превышает значение (фуот+Афнп), то узел допусков 7 производит переключение в устройстве автоматического перебора уставок 5 следующей уставки. Через элемент выдержки времени 8 производитс иовторпый автоматический запуск. Узел допусков 7 вновь анализирует результат при новом уровне срабатывани и т. д.

Процесс измерени автоматически иовтор етс до тех пор, пока не выполнитс неравенство (фх-фуст)ф1ш- При этом узел допусков 7 не выдает импульс на переключение уставки в устройстве автоматического перебора уставок 5, и процесс измерени заканчиваетс . Перед новым измерением необходимо устройство автоматического перебора уставок 5 вновь вернуть в исходное положение (минимальное значение уставки).

В процессе измерени каждый раз при переключении новой уставки выдаютс соответствующие значени напр кений Пуст и Удт, производ тс необходимые перестройки в измерительной схеме 3 дл уточнени зависимости Rp f(Rc) при и в ПОрМИруЮщем преобразователе 4 дл сохраиени мас5 щтаба преобразовани AUx пропорционально Афж.

Предлагаема св зь устройства автоматического перебора уставок 5 с узлом допусков 7 вл етс новой по сравнению с прототипом,

0 однако она не вл етс принципиальной. Узел допусков 7 может быть соединен непосредственно с выходом нормирующего преобразовател 4 и срабатывать от уровн сигнала отклоиени (переключаютс уставки в устройстве автоматического неребора уставок 5). Необходимость в установке исходиого состо ни устройства автоматического перебора уставок 5 отпадает, если использовать узел допусков 7, реагирующий на величину и пол рность выходного напр жени нормирующего преобразовател 4 (например пол ризованное реле), и реверсивный счетчик устройства автоматического перебора уставок 5. В этом случае процесс измерени может начинатьс с любого

произвольного значени уставки. Устройство

автоматического перебора уставок 5 с нелинейным выходом i/ycT дл аппроксимации зависимости ((fx) и с линейным выходом t/эт дл получени на выходе цифрового преобразовател 6 непосредственно действительного значени измер емой относительной влажности нетрудно получить включением одного реле (например номера уставки) параллельно двум делител м напр жени (нелинейному и линейному).

Введение одного дополнительного линейного делител напр жени в устройстве автоматического перебора уставок 5 позвол ет получить на выходе цифрового преобразовател напр жение лииейно мен ющеес и пропорциональное действительному значению измер емой относительной влажности.

6

Предмет изобретени

Цифровой измеритель относительной влажности воздуха, содержащий датчики абсолютной влажности и температуры с резистивными выходами, устройство автоматического перебора уставок, выходы которого соединены с входами измерительной схемы, нормирующего преобразовател и через элемент выдержки времени с пусковым устройством, а вход через узел допусков подключен к выходу цифрового преобразовател , отличающийс тем, что, с целью упрощени устройства , дополнительно линейный выход устройства автоматического перебора уставок св зан со входом цифрового преобразовател , а нелинейный выход св зан с входом нормирующего преобразовател .