SU892246A1 - Differentiating pressure converter - Google Patents

Differentiating pressure converter Download PDF

Info

Publication number
SU892246A1
SU892246A1 SU802909771A SU2909771A SU892246A1 SU 892246 A1 SU892246 A1 SU 892246A1 SU 802909771 A SU802909771 A SU 802909771A SU 2909771 A SU2909771 A SU 2909771A SU 892246 A1 SU892246 A1 SU 892246A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
frequency divider
differentiating
mixer
Prior art date
Application number
SU802909771A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Алексеевич Осветимский
Валерий Абдуразакович Делимбетов
Марина Ханоновна Машкевич
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения filed Critical Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения
Priority to SU802909771A priority Critical patent/SU892246A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU892246A1 publication Critical patent/SU892246A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

,(5) ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, (5) DIFFERENTIATING PRESSURE TRANSFORMER

Изобретение относитс  к приборостр ению, а именно к дифференцирующим измерительным преобразовател м давлени  или к преобразовани м производной давлени . Известны преобразователи скорости изменени  давлени  1. Наиболее близким к изобретению  вл етс  преобразователь производной давлени , содержащий блок чувствитель ных к давлению элементов, соединенный через схему коммутации с электрон ным дифференцирующим устройством 2,. Однако известный преобразователь производной давлени  обладает невысокой точностью и низкой Надежностью. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  и надежности . Поставленна  цель достигаетс  тем, ЧТО в дифференцирующем преобразователе давлени , содержащем датчик давлени , св занный с дифференцирующей схемой, дифференцирующа  схема содержит автогенератор с силочувствитель- , ным резонатором, автогенератор с ненагруженным резонатором, смеситель, ко входам которого подключены выходы автогенераторов, реверсивный счетчик с логической схемой переключени  на-входе . и регистром на выходе, элемент запрета, пр мым входом включенный между выходом смесител  и входом логической схемы переключени , последовательную цепь, состо щую из делител  частоты, делител  частоты на два и элемента задержки, вход которой соединен с выходом автогенератора с ненагруженным резонатором, а выход - со входом сброса реверсивного счетчика, причем выход делител  частоты соединен с управл ющим входом логической схемы переключени , а выход делител  частоты на два - со входом разрешени  записи регистра и с инвертирующим входом элемента запрета . На фиг. 1 показана схема предлагаемого дифференцирующего преобразовател  давлени ; на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений в различных точках схемы, обозначенных буквенными индексами, иллюстрирующие его работу. Дифференцирующий преобразователь давлени  содержит упругий элемент 1, автогенератор 2 с силочувствительным резонатором 3, автогенератор k с ненагруженным резонатором 5, смеситель 6, ко входам Которого подключены выходы автогенераторов 2 и k, реверсивный счетчик 7 с логической схемой 8переключени  на входе и регистром 9на выходе, элемент 10 запрета, выход которого соединен со входом логической схемы 8 переключени , а к пр мому входу подключен выход смесител  6, последовательную цепь, состо щую из делител  11 частоты, дели тел  12 частоты на два и элемента 13 задержки. Вход этой цепи подключен к выходу автогенератора , а выход ко входу сброса реверсивного счетчика 7- Выход делител  11 частоты соединен с управл ющим входом логической схемы 8 переключени , а выход делител  12 частоты на два - со входом разрешени  записи регистра 9 и с инвертирующим входом элемента 10 запрета . Дифференцирующий преобразователь давлени  работает следующим образом. Входное давление преобразуетс  уп ругим элементом 1 в усилие, действующее на силочувствительный резонатор 3. Поэтому частота колебаний f авто генератора 2 пропорциональна входному давлению (фиг.2, крива  а). Автогенератор 4 с резонатором 5 генерирует колебани  посто нной частоты fg(фиг. крива  с/ ) , которые, преобразуютс  де лителем 11 в тактовые импульсы с периодом (фиг.2, крива  и). Разностна  частота д на выходе смесител  6 также пропорциональна входному давлению (фиг.2, крива  В ). Количество импульсов, поступающих со смесител , определ етс  выражением N(t) uf(t)dt. о . При линейно измен ющейс  частоте Af(t) крива  N(t) имеет вид параболы (фиг.2, крива  ъ). Тактовые импульсы с периодом Т управл ют логической схемой 8 переключени , через 64 которую импульсы с частотой д f посупают в течение первого такта на вычитающий вход реверсивного счетчика 7, (фиг.2, крива  е ), а в течение второго - на суммирующий вход (фиг.2, крива  а). Импульс с периодом 2Т с выхода делител  12 поступает в конце второго такта на вход разрешени  регистра 9, и при этом в регистре записываетс  разность числа импульсов, пришедших на реверсивный счетчик 7 в первом и втором такте (фиг.2, кривые и 3 ) -to u(t)61l- u(t)at Этот импульс поступает на инвертирующий вход элемента запрета 10 и прекращает поступление импульсов на реверсивный счетчик 7 на врем  считывани  его показаний. После считывани  задержанный импульс с выхода Элемента 13 задержки поступает на вход сброса реверсивного счетчика 7 затем снова начинаетс  его заполнение . В частном случае при линейно измен ющемс  давлении Р f-f-ла; где К - коэффициент передачи цепи, состо щей из упругого элемента 1, генераторов 2 и Ц и смесител  6. Тогда текущее значение частоты равно . «i)M. Выражение (1) с учетом (3) и (2) имеет вид -S . Таким образом, разность числа импульсов дМ, записываема  в регистре 9 с периодом 2 Т, пропорциональна производной входного давлени , т.е. предлагаемый преобразователь осуществл ет дифференцировани  входного давлени . Точность дифференцировани  определ етс  быстродействием и емкостью реверсивного счетчика и стабильно .стью генератора тактовых имупльсов. Например, при д и емкости реверсивногоСчетчика пор дка . погрешность не превышает 1% Нестабильность частоты тактовых импульсов при использовании кварцевых резонаторов может быть не более 10. Таким образом, суммарна  погрешность дифференцировани  значительно меньше , чем при использовании известных дифференцирующих устройств, особенно при измерении малых значений ско-рости изменени  давлени . Формула .изобретени  Дифференцирующий преобразователь давлени , содержащий датчик давлени , св занный с дифференцирующей схемой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности . измерени  и надежности, в нем дифференцирующа  схема содержит автогенератор с силочувствительным резонаt|6 . 4 тором, автогенератор с ненагруженны л резонатором, смеситель, ко входам которого подключены выходы автогенераторов , реверсивный счетчик с логической схемой переключени  на входе и регистром на выходе, элемент запрета, пр мым входом включенный между выходом смесител  и входом логической схемы переключени , последовательную цепь, состо щую из делител  частоты, делител .частоты на два и элемента задержки, вход которой соединен с выходом автогенератора с ненагруженным резонатором, а выход - со входом сброса реверсивного счетчика, причем выход делител  частоты соединен с управл ющим входом логической схемы переключени , а выход делител  часто.ты на дваdo входом разрешени  записи регистра и с инвертирующим входом элемента запрета. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 L 9/08, 197+. 2.Авторское свидетельство СССР № ij92770, кл. G 01 L 23/18, 1973 (прототип).The invention relates to instrumentation, namely, to differential pressure transmitters or to pressure derivative conversions. Pressure transducers are known. The pressure transducer 1 is the closest to the invention. The pressure derivative transducer contains a block of pressure-sensitive elements connected via a switching circuit with an electronic differentiating device 2 ,. However, the known pressure derivative transducer has low accuracy and low reliability. The aim of the invention is to improve measurement accuracy and reliability. The goal is achieved by the fact that in a differentiating pressure transducer containing a pressure sensor associated with a differentiating circuit, the differentiating circuit contains an auto-generator with a force-sensitive resonator, an auto-generator with an unloaded resonator, a mixer with inputs of which are connected to the auto-generators, a reversible counter with a logic on-input switching circuit. and a output register, a prohibition element, a direct input connected between the mixer output and an input of a switching logic circuit, a series circuit consisting of a frequency divider, a frequency divider by two and a delay element, the input of which is connected to the output of the autogenerator with an unloaded resonator, and the output - with the reset input of the counter, the output of the frequency divider is connected to the control input of the switching logic circuit, and the output of the frequency divider by two - with the register write enable input and with the inverting input element of the ban. FIG. 1 shows a diagram of the proposed differential pressure transducer; in fig. 2 shows time diagrams of voltages at various points of the circuit, denoted by letter indices, illustrating its operation. The differential pressure transducer contains an elastic element 1, an auto-generator 2 with a highly sensitive resonator 3, an auto-generator k with an unloaded resonator 5, a mixer 6, to the inputs of which are connected the outputs of auto-generators 2 and k, a reversible counter 7 with a switching circuit 8 at the input and a register 9 at the output, element 10 prohibition, the output of which is connected to the input of the switching logic 8, and the output of the mixer 6 is connected to the direct input, a series circuit consisting of a frequency divider 11, and 12 frequency bodies 12 and delay element 13. The input of this circuit is connected to the output of the autogenerator, and the output to the reset input of the reversible counter 7- The output of the frequency divider 11 is connected to the control input of the switching logic 8, and the output of the frequency divider 12 to two is connected to the register recording enable input 9 and the inverting element 10 ban. The differential pressure transducer operates as follows. The input pressure is transformed by an elastic element 1 into a force acting on a force-sensitive resonator 3. Therefore, the oscillation frequency f of the auto generator 2 is proportional to the input pressure (Fig. 2, curve a). An auto-oscillator 4 with a resonator 5 generates oscillations of a constant frequency fg (fig. Curve with f), which are converted by a divider 11 into clock pulses with a period (fig.2, curve i). The difference frequency d at the output of the mixer 6 is also proportional to the input pressure (figure 2, curve B). The number of pulses coming from the mixer is determined by the expression N (t) uf (t) dt. about . With a linearly varying frequency Af (t), the N (t) curve has the form of a parabola (Fig. 2, curve b). Clock pulses with a period T control the switching logic 8, through 64 which pulses with a frequency d f arrive during the first clock to the subtracting input of the reversing counter 7 (figure 2, curve e), and during the second to the summing input ( figure 2, curve a). A pulse with a period of 2T from the output of the divider 12 enters the register resolution 9 at the end of the second clock, and the difference in the number of pulses arriving at the reversing counter 7 in the first and second clock is recorded in the register (Fig. 2, curves and 3) -to u (t) 61l- u (t) at This pulse arrives at the inverting input of the prohibition element 10 and stops the flow of pulses to the reversible counter 7 for the time it reads its readings. After reading the delayed pulse from the output of the delay Element 13 is fed to the reset input of the reversible counter 7, then it is filled again. In the particular case of a linearly varying pressure P f-f-la; where K is the transmission coefficient of a circuit consisting of an elastic element 1, generators 2 and C, and a mixer 6. Then the current frequency value is. “I) M. Expression (1) in view of (3) and (2) has the form -S. Thus, the difference in the number of pulses dM, written in register 9 with a period of 2 T, is proportional to the derivative of the input pressure, i.e. The proposed converter performs input pressure differentiation. The accuracy of the differentiation is determined by the speed and capacity of the reversible counter and the stability of the clock pulse generator. For example, when d and the capacity of the reversal counter is on the order of. the error does not exceed 1%. The instability of the frequency of clock pulses when using quartz resonators can be no more than 10. Thus, the total error of differentiation is much less than when using known differentiating devices, especially when measuring small values of the rate of change of pressure. Invention Formula Differentiating pressure transducer comprising a pressure sensor associated with a differentiation circuit, characterized in that, in order to increase accuracy. measurement and reliability, in it the differentiating circuit contains an auto-generator with a force-sensitive resonance | 6. 4 with a torus, an auto-generator with a non-loaded resonator, a mixer, the inputs of which are connected to the outputs of the auto-generators, a reversible counter with switching logic at the input and a register at the output, a prohibition element, a forward input connected between the mixer output and the input of the switching logic circuit, a series circuit, consisting of a frequency divider, a frequency divider by two, and a delay element, the input of which is connected to the output of the oscillator with an unloaded resonator, and the output to the reset input of a reversible counter, eating frequency divider output coupled to a control input of the switching logic circuit, and an output divider for chasto.ty dvado register write enable input and the inverting input of the prohibition. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number, cl. G 01 L 9/08, 197+. 2. USSR Author's Certificate No. ij92770, cl. G 01 L 23/18, 1973 (prototype).

еe

1-ал. ЬР ни- 1-al. LR is not

ЬРLR

Нлг ,Nlg,

II

СWITH

ЖF

« -“-

ТК жTC w

//

//

//

JJ

ч:h:

-T

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Дифференцирующий преобразователь давления, содержащий датчик давления, связанный с дифференцирующей схемой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности, в нем дифференцирующая схема содержит автогене’ратор с силочувствительным резона224Ь . , $ тором, автогенератор с ненагруженным резонатором, смеситель, ко входам которого подключены выходы автогенераторов, реверсивный счетчик с ло5 гической схемой переключения на входе и регистром на выходе, элемент запрета, прямым входом включенный между выходом смесителя и входом логической схемы переключения, после,0 довательную цепь, состоящую из де. лителя частоты, делителя.частоты на два и элемента задержки, вход которой соединен с выходом автогенератора с ненагруженным резонатором, а ,5 выход - со входом сброса реверсивного счетчика, причем выход делителя частоты соединен с управляющим входом логической схемы переключения, а выход делителя частоты на два20 do входом разрешения записи регистра и с инвертирующим входом элемента запрета.A differentiating pressure transducer containing a pressure sensor associated with a differentiating circuit, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy and reliability, the differentiating circuit contains an autogenerator with a highly sensitive resonance 224b. , torus, oscillator with an unloaded resonator, mixer, the inputs of which are connected to the outputs of oscillators, a reversible counter with a logic switching circuit at the input and an output register, a ban element, a direct input connected between the mixer output and the input of the switching logic, after , 0 the chain of de. frequency divider, frequency divider into two and a delay element, the input of which is connected to the output of the oscillator with an unloaded resonator, and , 5, the output is connected to the reset input of the reversible counter, the output of the frequency divider connected to the control input of the switching logic and the output of the frequency divider two20 do input enable register entries and with an inverting input of the ban element.
SU802909771A 1980-04-14 1980-04-14 Differentiating pressure converter SU892246A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802909771A SU892246A1 (en) 1980-04-14 1980-04-14 Differentiating pressure converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802909771A SU892246A1 (en) 1980-04-14 1980-04-14 Differentiating pressure converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU892246A1 true SU892246A1 (en) 1981-12-23

Family

ID=20889582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802909771A SU892246A1 (en) 1980-04-14 1980-04-14 Differentiating pressure converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU892246A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4817448A (en) Auto zero circuit for flow meter
US4784001A (en) Magnetic flowmeter with isolation amplifier and ranging circuit therefor and method
SU892246A1 (en) Differentiating pressure converter
US4926174A (en) Digital voltmeter
US5525899A (en) Physical quantity change detection device which detects change by detecting a phase difference between two pulses
JPS6344176A (en) System and method of obtaining digital output from multiple converter
GB1315120A (en) Density measurements
US4135403A (en) Electronic altitude encoder
US3508254A (en) Accelerometer system
EP0214869B1 (en) Apparatus and method for converting voltage to digital count
US4598375A (en) Time measuring circuit
EP0122984B1 (en) Time measuring circuit
SU847099A1 (en) Piezo-resonance vacuum meter
SU1150562A1 (en) Device for measuring voltage rms value
JPS62237386A (en) Electronic timepiece
SU972263A1 (en) Frequency measuring converter
RU2007839C1 (en) Device for thermal correction of crystal oscillator
SU570900A1 (en) Error correcting device
RU2018132C1 (en) Accelerometer
SU918933A1 (en) Device for measuring time intervals
SU714303A1 (en) Digital follow-up meter of period and period deviations
SU1124242A1 (en) Electrodynamic geophone natural frequency meter
SU974135A1 (en) Resonance level indicator
SU1081643A2 (en) Integrator
SU1744480A1 (en) Ultrasonic flow meter