SU684354A1

SU684354A1 - Vacuum gauge

Info

Publication number: SU684354A1
Application number: SU772475354A
Authority: SU
Inventors: Евгений Федорович Комаров; Евгений Ануфриевич Пенчко; Владимир Васильевич Панюшкин
Original assignee: Предприятие П/Я А-1614
Priority date: 1977-04-11
Filing date: 1977-04-11
Publication date: 1979-09-05

Description

(54) ВАКУУММЕТР(54) VACUUMMETER

Иэобретние относитс к области вакуумной техники, в частности к из мерению давлени разреженного газа. Дл измерени давлени разреженного газа большое распространение получили электронные, ионизационные и мйгнитные электроразр дные вакуум метры с обзорной логарифмической шкалой, перекрывающей несколько пор дков давлени 1. По таким шкала удобно отсчитывать давление, облегчаетс запись и управление технологическим процессом по давлению. Дл исключени дополнительной погрешности измерени давлени вакуумметром , вызванной флюктуацией напр жени питани , в них примен ют с стабилизаторы. Они не допускают .отклонени параметров питани -манометрического преобразовател за допустимые пределы, поддерживают посто нный режим работы измерительного блока. Стабилизаци напр жени пор дка нескольких киловольт дл питани преобразовател магнитного электроразр дного вакуумметра вл етс задачей повы1иенной сложности . Стабилизаторы вакуумметров выполн ютс обычно в виде отдельного узла. Это приводит к усложнению схемы, ув личению габаритов и веса прибора, увеличению потребл емой мощности и стоимости и снижению надежности. В отечественном магнитном электроразр дном вакуумметре ВМБ-8 2, который по технической сущности вл етс наиболее близким к предлагаемому , стабилизатор напр жени включает в себ проходной трансформатор , несколько транзисторов, резисторов , полупроводниковых диодов, стабилитронов и конденсаторов. К первичной обмотке силового трансФорматора вакуумметра последовательно подсоединен проходной трансформатор . В его вторичную обмотку включены регулирующие транзисторы, которые управл ютс с выхода усилител , один из входов которого подключен к опорному напр жен ию, а другой - к выпр мленному напр жению от сетевого трансформатора. Целью изобретени вл етс повышение надежности и уменьшение габаритов и веса вакуумметра. Эта цель достигаетс тем, что в вакуумметр, содержащий манометрический преобразователь, подключенный через параллельно соединенныеThe invention relates to the field of vacuum technology, in particular to the measurement of the pressure of a rarefied gas. To measure the pressure of the rarefied gas, electronic, ionization, and instantaneous electric vacuum vacuum meters with an overview logarithmic scale covering several orders of pressure 1 have become widely used. It is convenient to read the pressure from such a scale, and pressure recording and control are easier. To eliminate the additional error of pressure measurement with a vacuum gauge caused by fluctuation of the supply voltage, they are used with stabilizers. They do not allow the deviation of the power parameters of the manometric converter beyond the allowable limits, they maintain a constant mode of operation of the measuring unit. Voltage stabilization of the order of several kilovolts for powering the converter of a magnetic electric discharge gauge is a task of increased complexity. The vacuum gauge stabilizers are usually made as a separate unit. This leads to a complication of the circuit, an increase in the size and weight of the device, an increase in power consumption and cost, and a decrease in reliability. In the domestic magnetic electrical discharge sensor, the VMB-8 2, which by its technical essence is closest to the one proposed, the voltage regulator includes a pass-through transformer, several transistors, resistors, semiconductor diodes, zener diodes and capacitors. A feed-through transformer is connected in series to the primary winding of the power transformer of the gauge. Its secondary winding includes control transistors, which are controlled from the output of the amplifier, one of the inputs of which is connected to the reference voltage and the other to the rectified voltage from the mains transformer. The aim of the invention is to increase the reliability and reduce the size and weight of a vacuum gauge. This goal is achieved by the fact that a vacuum gauge containing a manometric transducer connected through parallel connected

логарифмирующее устройство и усилитель к измерительному прибору, и блок питани с выпр мителем, введен соединенные последовательно источни посто нного опорного напр жени и рёэнсторн 11й делитель, второй коне которого подключен к выпр мителю, при этом услитель выполнен операционнь и его первый вход соединен с манс иетрическим преобразователем , а второй - со средней точкой резисторного делител .The logarithm and the amplifier to the measuring device, and the power supply unit with the rectifier, are connected in series with the constant-voltage source and Ryohnstorn 11th divider, the second horse of which is connected to the rectifier, while the amplifier is performed operatively and its first input is connected to the amplifier converter, and the second - with the middle point of the resistor divider.

При использовании мансметричесjKoro преобразовател со степенной, в частности линейной, зависимостью выходного сигнала от давлени и Логарифмировании выходного сигнала :во всем диапазоне введение в операционный усилитель сигнала об отклонении напр жени сетевого питани позвол ет скорректировать логарифмическую кривую вакуумметра до номинального уровн . в результате исключаетс стабилизатор напр жени питани манометрического преобразовател из измерительной схемы вакууметра .When using a Korsoro converter with a power, in particular linear, dependence of the output signal on pressure and Logarithm of the output signal: in the whole range, the input to the operational amplifier of the voltage deviation from the mains supply allows the logarithmic curve of the gauge to be corrected to its nominal level. as a result, the voltage regulator of the power supply of the pressure transmitter from the measuring circuit of the vacuum gauge is excluded.

; На чертеже приведена принципиальна электрическа схема предлагаемого вакууладетра.; The drawing shows a schematic of the electrical scheme of the proposed vacuum equipment.

Вакуумметр состоит из манометрического преобразовател 1, работу кЬторого обеспечивает блок питани Цепь выходного сигнала манометрического преобразовател 1 соединена с входом а операционного усилител 3. Операционный усилитель 3 по этому входу шунтирован логарифмирующим устройством 4. Выходной сигнал с операционного усилител 3 подаетс на измерительный прибор 5 (например вольтметр). Другой вход б операционного усилител 3 соединен со средней точкой резисторного делител , один из концов 6 которого св зан с источником посто нного опорного напр жени 7, а другой 8 - с выходом выпр мител 9 сетевого напр жени .The vacuum meter consists of a pressure transmitter 1, operation of the second is provided by the power supply unit. The output signal circuit of the pressure transmitter 1 is connected to the input of the operational amplifier 3. The operational amplifier 3 is shunted by this log device 4. The output signal from the operational amplifier 3 is fed to the measuring device 5 (for example voltmeter). The other input b of the operational amplifier 3 is connected to the midpoint of the resistor divider, one of the ends 6 of which is connected to the source of the constant reference voltage 7, and the other 8 - to the output of the rectifier 9 of the mains voltage.

Токовой сигнал с выхода манометрического преобразовател 1 можно представить в виде суммы двух слагаемых: номинального значени 1 и приращейи Al, завис щего от отклонени режимов питани от номинальных , вызванных изменением напр жени сети.The current signal from the output of gauge converter 1 can be represented as the sum of two terms: nominal value 1 and Al increments, depending on the deviation of the power supply from nominal ones, caused by a change in mains voltage.

1-1„- л11-1 „- l1

Этот суммарный сигнал подаетс на вход а операционного усилител . 3. Напр жение на его выходеThis sum signal is fed to the input of the op amp. 3. Voltage at its output

(UBJ,,) при условии, что Д1 :бО,21ц,(UBJ ,,) provided that D1: bo, 21ts,

равно..equally..

Чвь,хЧ С1и;)Cw, hc s1i;)

« БЫ)н ;8Ыxol ,"WO) n; 8Yxol,

где К - коэффициент пропорциональноти .where K - coefficient of proportionality.

Величина - 1/1ц - не что иное,к относительна ошибка измерени давлени , не,завис ща от давлени , Л1 йРThe value - 1 / 1c - is nothing but relative pressure measurement error, not dependent on pressure, L1 iP

lu lu

вызванна отклонениетл отсчета от номнального при изменении напр жени сетевого питани . На графике отсчета давлени вольтметром 5 fin I (Р мы имеем пр мую, пропорциональную tn 1ц(Р). Отклонение напр жени питани вакуумметра от номинального будет приводить к ее смещению вверх или вниз на величину uU),)xoi пропорциональную ошибке д1/1м. I Одним из свойств операционного усилител вл етс то, что, подава на другой его вход (б) какоелибо напр жение, на выходе получаем пропорциональное ему напр жение Ugbixj- и рабоча характеристика сдвигаетс вверх или вниз на величину этого напр жени .caused by the deviation of the reference from the nominal when the mains voltage changes. On the pressure readout graph with a voltmeter 5 fin I (P we have a direct proportional to tn 1ts (P). Deviation of the supply voltage from the nominal gauge will cause it to shift up or down by uU), xoi proportional to the error d1 / 1m. I One of the properties of the operational amplifier is that by applying to some other input (b) some voltage, the output is proportional to the voltage Ugbixj- and the operating characteristic is shifted up or down by the value of this voltage.

Схема вакуумметра рассчитываетс , исход из услови компенсации изменени напр жени на выходе операционного усилител Здивм д при отклонении тока преобразовател 1 от изменени напр жени сетевого питани приращением напр жени на выходе усилител Здиа,,.,-, управл емым пр мо напр жением сети через выпр митель 9 и делитель из резисторов 8 и 6. Дл этого при заземленном входе б операционног о усилител 3.измер етс при1ращение напр жени АОвыха при вариации напр жени питани сети по входу с на фиксированную величину. Затем выбираетс значение опорного напр жени источника 7, величина которого поддерживаетс посто нной, и ;рассчитываютс резисторы 8 и 6, исход из услови , чтобы при одном и том же изменении напр жени сетевого , питани AUjj:The gauge of the gauge is calculated based on the condition of compensating for the change in voltage at the output of the operational amplifier Sfr d when the current of the converter 1 deviates from the change in the voltage of the mains supply by the voltage increment at the output of the amplifier Zdia ,,., - controlled by the direct voltage of the network through rectifying the coupler 9 and the divider of resistors 8 and 6. To do this, with a grounded input b of the operational amplifier 3., the increment of the voltage of the output c is measured when the supply voltage of the network at the input c varies by a fixed value. Then, the value of the reference voltage of source 7, the value of which is kept constant, is selected, and the resistors 8 and 6 are calculated, based on the condition that, with the same voltage variation of the mains supply voltage AUjj:

fc fc

где и,- изменение напр жени на выходе выпр мители 9;where and, is the voltage change at the rectifier output 9;

В и R t, - величины резисторов 8 и 6;B and R t, are the values of resistors 8 and 6;

Xi коэффициент передачи напр жени операционным усилителем 3 по входу б .Xi voltage transfer ratio of the operational amplifier 3 at the input b.

Предлагаемое техническое решение вакуумметра позвол ет существенно повысить надежность прибора путем исключени стабилизатора напр жени , снизить его стоимость, габариты и вес при сохранении высокой точности измерени давлени .The proposed technical solution of the vacuum gauge can significantly improve the reliability of the instrument by eliminating the voltage stabilizer, reducing its cost, size and weight while maintaining high accuracy of pressure measurement.

Claims

Invention Formula

A vacuum meter containing a manometric transducer connected through parallel connected

the logarithm and amplifier to the measuring device, and the power supply unit with rectifier, and with the fact that, in order to increase reliability and reduce the size and weight of the vacuum gauge, it is connected in series and a resistor divider, the second end of which is connected to the rectifier, when the amplifier is made

operational and its first input is connected to a manometric transducer, and the second - with an average .point resistor divider;

Sources of information taken into account during the examination

1, Boc-ipoB G.A. . Vacuum meters, L., 1967, p.82.

2. Vacuum gauge ВМВ-8. Vacuum | Technique. Reference materials. M., Advertising, 1975, p.86.