SU744255A1

SU744255A1 - Pressure measuring apparatus

Info

Publication number: SU744255A1
Application number: SU772488568A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Алейников
Original assignee: Специальное Опытное Проектно-Конструкторско- Технологическое Бюро Со Васхнил
Priority date: 1977-05-23
Filing date: 1977-05-23
Publication date: 1980-06-30

Description

Целью изобретени вл етс одновременное измеренне давлени и темнературы.The aim of the invention is the simultaneous measurement of pressure and temperture.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл намерени давлени , содержаш ,ем рабочий и комиенсирующий иолунроводниковые чувствительные элементы, включенные в нлечи моетовой измерительной схемы, и регнстрируюш,нй нрнбор, нолупроводниковые элементы вынолнены в виде стабилнтронов, в устройство доиолнительно введен стабилитрон с температурным коэффициентом напр жени , но крайней мере на однн нор док меньшим темнературного коэффициента напр жени рабочего и компенеирующего стабилитронов, включенный вместе с кОлМиенснрующим стабилитроном в доиолнительную мостовую схему, в выходную диагональ которой включены последовательно соединенные дополнительный регистрирующий прибор, компаратор и сигнальный элемент.This goal is achieved by the fact that, in the device for intention, the pressure, which contains, the worker and the commissator, and the semiconductor sensing elements included in the barrels of the measuring system, and registered, nirbor, the semiconductor elements are made in the form of stabilizers, and the stabilizer is mounted in the device. voltage, but at least on one norm less than the temperature coefficient of the voltage of the worker and compensating zener diodes, included together with the coolant their Zener diode in the additional bridge circuit, in the output diagonal of which are connected in series an additional recording device, a comparator and a signal element.

На чертеже нредставлепа схема полупроводникового измерительного нреобразовател давлени с температурной компенсацией , который осуществл ет одновременное измерение давлени и темнературы. Он содержит рабочий тепзодатчпк, выполненный на стабилитроне 1, ндентнчный комненсирующий стабилитрон 2, изолированный со стороны воздействи давлени объекта 3, дополнительный стабнлитрои 4, резисторы 5, 6, 7 режима стабилитронов, резисторы 8, 9, 10 нагрузки стабилитронов, баланснрующие резиеторы 11, 12, 13, источник нестабнлизированного питани 14 склеммами 15, 16, измерительный прибор давлени 17, нзмерительный прибор темнературы 18, компаратор 19, сигнальный элемент 20.In the drawing, a representation of a semiconductor measuring pressure transducer with temperature compensation, which simultaneously measures pressure and temperature. It contains a working thermal junction box, made at Zener diode 1, direct current Zener diode 2, insulated from the pressure side of object 3, additional stabilizer 4, resistors 5, 6, 7 of zener diode mode, resistors 8, 9, 10 zener diodes, balancing resistor 11, 12 , 13, source of unstable power supply 14, sclemms 15, 16, pressure measuring device 17, temperature measuring device 18, comparator 19, signal element 20.

Положительна клемма 16 нсточника питани 14 соединена с отрицательными выводами стабилитронов 1, 2, 4, а отрицательна клемма 15 источника питани 14 через резисторы 5, 6, 7 соединена с положительными выводами етабилитронов 1, 2, 4.The positive terminal 16 of the power supply source 14 is connected to the negative terminals of the Zener diodes 1, 2, 4, and the negative terminal 15 of the power supply 14 through the resistors 5, 6, 7 is connected to the positive terminals of the EMTs 1, 2, 4.

Резисторы 5, 6, 7 задают рабочий режим стабилитронов 1, 2, 4 и в совокупности в ними образуют три параметрических стабилизатора напр жени , запитанных от общего источника питани 14. Стабилитроны 1, 2, 4 соединены с соответствующими резисторами нагрузки 8, 9, 10 через балансирующие резисторы 11, 12, 13, нричем положительные выводы стабилитронов 1, 2 иодключены через балансирующие резисторы 11, 12 к потенциальному и нулевому входам измерительного нрнбора давлени 17, а положительный вывод стабилитрона 4 соединен через балансирующий резистор 13 с потенциальным входом измерительного прибора темнературы 18.Resistors 5, 6, 7 set the operating mode of the zener diodes 1, 2, 4, and together they form three parametric voltage regulators powered by a common power source 14. The zener diodes 1, 2, 4 are connected to the corresponding load resistors 8, 9, 10 through the balancing resistors 11, 12, 13, the positive terminals of the zener diodes 1, 2 are connected through the balancing resistors 11, 12 to the potential and zero inputs of the pressure measuring terminal 17, and the positive terminal of the zener diode 4 is connected through the balancing resistor 13 lnym input temneratury measuring device 18.

Нулевой вход измерительного прибора темнературы 18 вл етс общим с нулевым входом нзмерительного прнбора давлени . К входу из.мерительиого прибора температуры 18 подключен вход комнаратора предельной температу|)ы 19, выход которого соедииен с сигнальным элементом 20, выиолиенным , наиример, в виде светодио;1а. Балансирующие резисторы 11, 12, 13 служат дл балаисировки приборов 17, 18 при прин тых нулевых значени х и температуры.The zero input of the temperature gauge 18 is common with the zero input of the pressure measurement. To the input of the temperature measuring device 18, the input of the room temperature limiter is connected, the output of which is connected with the signal element 20, emitting, in the form of a LED; 1a. The balancing resistors 11, 12, 13 serve to balance the devices 17, 18 at the accepted zero values and temperatures.

Стабилитроны 1, 2 помеш,ены в объект 3, где нроизводитс измеренне давлени и температуры, н расположены в неиосредственной близости друг от друга, причем комиеисирующий стабилитрон 2 защип1ен от воздействи давлеии и нмеет хороший теиловой контакт с объектом 3. Темиературна комненсаци при измерении давлени достигаетс за счет равенства ТКИ стабилитронов 1, 2 ио величине н знаку. Дл обеспечени заданной погрешностп измерени температуры от измеиеннй темнературы окружающей среды, в которой наход тс приборы 17, 18, стаби.титрои 4 имеет ТКН на несколько иор дков Н11же, чем стабилнтрон 2, в результате чего температурными измененн ми напр жени стабилизации стабилитрона 4 можно пренебречь. Напр жение стабилизации стабилитро)1а 4 выбрано равным нанр жению етаби.тизации стабилитрона 2.Zener diodes 1, 2 are located in object 3, where pressure and temperature are measured, are located in close proximity to each other, and the Zener diode 2 is tweaked from the pressure and has good teil contact with object 3. The temperament in measuring the pressure is reached due to the equality of the TCI zener diodes 1, 2, and the value of n sign. In order to provide a predetermined error in measuring the temperature from the ambient temperature measurement in which the devices 17, 18 are located, the titre 4 stabilizer has a TKN for several scales H11 than the stabilizer 2, as a result of which the temperature stabilized stabilization voltage of the Zener diode 4 can be neglected . The stabilization voltage of the zener diode) 1a 4 is chosen equal to the voltage level of the zener diode 2.

Прн воздействии давлени и темнературы на стабилитроны 1, 2 нанр жение стабилизации стабилитрона 1 зависит как от измер емого давлени , так и от тем1 ературы , а напр жение стабилитрона 2 зависит лишь от темнературы, так как стабилитрон 2 изолирован от воздействи давлени . Это достигаетс , например, установлением стабилитронов 1, 2 на нротнвоположной воздействию измер емого давленн плоскости мембраны, нричем стабилнтрон устанавливаетс в области нанбольших деформаций мембраны, а стабилитрон 2 устанавливаетс в области, где деформации отсутствуют.The effect of pressure and temperature on zener diodes 1, 2, the stabilization voltage of Zener diode 1 depends both on the measured pressure and temperature, and the voltage of Zener diode 2 depends only on the temperature, since Zener diode 2 is isolated from pressure. This is achieved, for example, by establishing the zener diodes 1, 2 on the opposite effect of the measured pressure plane of the membrane, while the stabilizer is installed in the region of large-scale deformations of the membrane, and Zener diode 2 is installed in the area where there are no deformations.

Стабнлцтроны 1, 2 нмеют равные нанр жени стабилизации и равные но величнне и знаку ТКН. Они включеиы встречно, и сум.марный сигнал, снимае.мый с иоложительных выводов стабилитронов 1, 2, однозначно зависит от велнчипы измер емого давленр1 . Снгнал о темнературе снимаетс с иоложительных выводов стабилитронов 2, 4, аналогичным образом.Stabilizers 1, 2 have equal stabilization lines and equal values to the TKN sign. They include a counter, and a total signal, removed from the positive outputs of Zener diodes 1, 2, unambiguously depends on the value of the measured pressure. The temperature sensor is removed from the positive outputs of the zener diodes 2, 4, in a similar way.

Так как практически напр жени стабилизации стабилитронов 1, 2, 4 могут быть не равными ири нрнн тых нулевых значенн х давленн и темнературы, в устройство введены баланеирующие резисторы 11 ... 13. Балансировка приборов 17, 18 производитс при прин тых нулевых значени х температуры н давлени (нанример, 0°С и 760 мм рт. ст.). Балансировка осуществл етс за счет нротеканн токов нагрузки стабилитронов 1, 2, 4 ио соответствующим балансирующим резисторам И ... 13. Снимаема с стабилнтронов 1, 2, 4 информаци иреобразовываетс приборами 17, 18 в аналоговыеSince practically the stabilization voltage of the zener diodes 1, 2, 4 may not be equal to the irradiated zero values of the pressure and the dark temperature, balancing resistors 11 ... 13 are inserted into the device. The balancing of the devices 17, 18 is performed at the accepted zero temperatures pressure (nanometer, 0 ° C and 760 mm Hg). The balancing is carried out at the expense of the current flow currents of the zener diodes 1, 2, 4 and corresponding to the balancing resistors I ... 13. Removing from the stabilizers 1, 2, 4 information is converted by devices 17, 18 into analog

или дискретные показани . При повышении температуры измер емого объекта наперед заданной величины, котора определ ет рабочий диапазон измерительного иреобразовател , срабатывает компаратор предельной температуры и воздействует на элемент сигнализации 20, который формирует световую или звуковую сигнализацию, свидетельствующую об аварийном работы измерительного преобразовател .or discrete readings. When the temperature of the measured object rises before a predetermined value, which determines the working range of the measuring generator, the limit temperature comparator is activated and acts on the alarm element 20, which generates a visual or audible alarm indicating the emergency operation of the measuring transducer.

Claims

1. Erler V., Walter L. Electrical measurements of non-electric majesty by semiconductor strain gauges, M., Mir. 1974, p. 90-94. 257.

2. Japan patent .Ve 47-17392, cl. G01L

1/20 - “Inventions abroad, vol. 25, 1972, No. 11, p. 128 (prototype).