SU679834A1 - Устройство дл измерени давлени - Google Patents

Description

I.

Изобретение относитс  к области приборостроени  и может быть использовано в приборах дл  измерени  давлени , перепада давлени , уровн  и т. д., основанных на принвдпе силовой компенсации.

Известны устройства дл  измерени  давлени , содержащие чувствительный элемент и преобразователь недокомпеисации сил с силовым механизмом обратной св зи 1.

Такие устройства имеют низкое быстродействие при наличии насыщени  в тракте усилени .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  датчик с силовой компенсацией, содержащий чувствительш.ш элемент, соединенный через подвижную систему датчика и передаточный рычажный механизм с входом преобразовател  перемещени  в электрический сигнал, апериодическое усилительное звено, выход которого через Преобразователь электрического сигнала в усилие соединен с подвижной системой датчика. В таком устрбйстве выход преобразовател  перемещени  в электрический сигнал соединен с входом апериодаческого усилительного звена (2.

Недостатком известного устройства дл  юмеренк  давлени   вл етс  его низкое быстродействие , обусловленное большой посто нной времеш апериодического звена.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства дл  измерени  давлени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве между выходом преобразовател  перемещени  в электрический сигнал и апериодическим усилительным звеном включено нелинейное звено с пропорциональной характеристикой в диапазоне рабочего изменени  выходного сигнала преобразовател  перемещени  и релейной характеристикой за пределами его, рабочего диапазона.

Релейное воздействие сигнала большой величины на вход апериодического усилительного звена во врем  перехощюго процесса способствует повышению быстродействи  устройства в целом.

Claims (2)

1. На фиг. представлена структурна  схема устройства дл  измерени  давлени ; на фиг. 2 - характеристика нелинейного звена; на фиг. 3 схема нелинейного звена. Устройство содержит чувствительный элемен 1, последовательно соединенный через подвижную систему 2 и передаточный рычзжный механизм 3 с входом преобразовател  4 перемещени  в электрический сигнал, нелинейное звено 5, апериодическое усилительное звено 6, выход которого через преобразователь 7 электрическо го сигнала в усилителе соединен с подвижной системой 2. Нелинейное звено 5, схема которого дана на фш. 3, содержит масштабный усилитель 8, к выходу которого подключен нелинейный преобразователь 9, включающий в себ  операционный усилитель 10, резисторы 11, 12, 13 и два диода 14, 15, причем вход нелинейного преобразовател  через резисторы 11 и 12 подк чен к инвертирующему входу операционного усилител  Ю, который через резистор 13 соеди нен с выходом операционного усилител ; неинвертирующий вход последнего подключен к общей клемме, а второй резистор шунтирован разнопол рно подключенными диодами 14 и 15 Масштабный усилитель 8 слу дат дл  задани величины JJ пропорционального участка характ ристики нелинейного звена (фиг. 2). При этом коэффициент передачи нелинейного преобразов тел  9 определ етс  отношением резисторов 13 и 12, поскольку величина сопротивлени  резистора И выбрана значительно меньшей, чем у резисторов 12, 13 (приблизительно в 100 раз). Величины сопротивлений резисторов 12, 13 равны между собой; таким образом, на пропордаональном у шстке характеристики козффищент передачи нелш ейного преобразовател  К равен 1. Когда напр жение на выходе масштабного усилител  превышает напр жеш1е отпирани  диода 14 или 15, диод открываетс , шунтиру  резистор 12, коэффициент передачи нелинейного преобразовател , определ емый теперь отношением резисторов 13 и 11, резко возрастает. При этом формируетс  релейный участок харак теристики нел шейного звена (фиг. 2). Требуема  величина S получаетс  при дальнейшем йслаблении и ограничении выходного сигнала нелинейного преобразовател . Устройство работает спеаующим образом. Изменение входного параметра (давлени ) преобразуетс  чувствителы1ым элементом 1 в изменение силы, под действием которой перемещаетс  подвгоша  система 2. Через переда-, точный рычажный механизм 3 это перемещение передаетс  на преобразователь 4 перемещени  в электрический сигнал, с выхода которого напр жение посто нного тока поступает на вхо нелинейного звена 5. Преобразованное в соответствии с характеристикой нелинейного звена 5 (фиг. 2) напр жение воздействует на вход апериодического усилительного звена 6, а затем в виде посто нного тока идет в обмотку преобразовател  электрического сигнала в усилие компенсации. Этот же ток  вл етс  выходным сигналом устройства дл  измерени  давлени . Во врем  переходного процесса, то есть за врем , пока усилие компенсации не станет равным измер емому преобразователь 4 перемещени  в электрический сигнал воспринимает перемещение, превышающее его рабочий диапазон , поскольку потери усили  в жесткости подвижной системы на 2-3 пор дка меньше измер емых усилий. При этом нелинейное звене 5 работает на релейном участке, согласно его характеристике, показанной на фиг. 2. Таким образом, во врем  переходного процесса на вход усилительного устройства 6 поступает релейный сигнал, величина которого превышает величину входного сигнала усилительного устройства известного устройства. Очевидно , чем бо;.ьше входное воздействие на усилительное апериош1ческое звено, тем выше быстродействие устройства в целом. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  давлени , содержащее чувствительный элемент, соединенный через подвижную систему и передаточный рычажный механизм с входом преобразовател  перемещени  в злектрический сигнал, а также усилительное устройство, выход которого через преобразователь электрического сигнала в усилие соединен с подвижной системой датчика, о т личаю щеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства , между выходом преобразовател  перемещени  в злектрический сигнал и входом усилительного устройства включено нелинейное звено с пропорциональной характеристикой в диапазоне рабочего изменени  выходного сигнала преобразовател  перемещени  и релейной характеристикой за пределами его рабочего диапазона. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №468120, кл. G 01 L, 1973.
2. 2.Ориатсккй П. П. Автоматические измерени  и приборы. Киев, 1973, с. 34-35 (прототип ) .

   Iix