SU1187549A1 - Электромагнитный расходомер - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМ , содержащий датчик, устройство форм . ровани  опорного напр жени , предварительный усилитель сигнала датчика . и компенсационную измерительную схему, ;содержащую сумматор, схему выделени ; полезного сигнала и блок обратной св зи, причем выходы предварительно- ; го усилител  сигнала датчика и .блока обратной св зи подсоединены к входам сумматора, выход которого через схё- -; му выделени  полезного сигнала сое- динен с входом блока обратной св зи Изобретение относитс  к приборостроению , конкретно к электромагнитным расходомерам дл  измерени  расхода сред с ионной проводимостью. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  расхода. На чертеже приведена структурна  схема расходомера.-. Расходомер состоит из датчика электроды которого подключены к щ едварительному усилителю 2 сигнала а выход устройства формировани  опорг ного сигнала соединен с входами опорного сигнала схемы вьщелени  полезного сигнала и блока обратной св зи, .о тличающийс  тем, что, с целью повьшвни  точности-измерени j блок обратной св зи содержит два полевых транзистора, операционный усилитель , режекторный фильтр, регулируемый делитель напр жени  и два резистора , при этом затворы полевых транзисторов через регулируемый де-. литёль подключены к выходу схемы выделени  полезного сигнала, истоки полевых транзисторов соединены с общей точкой компенсационной измерительQ ной схемы, стоки полевых транзистоW ров соединены соответственно с. входами операционного усилител  и через резисторы - с входом опорного сигнала блока обратной св зи, инвертирующий вход операционного усилител  , соединен с его выходом через режек торный фильтр, а выход операционного усилител  соединен с выходом блока 00 , обратной св зи. ч сд 4ib со датчика. Опорное напр жение, синфа:з-.ное индукции магнитного пол  датчика вырабатьтаетс  устройством формировани  опорного напр жени  3. Выход ; предварительного усилител  подключенk компенсационной измерительной схеме, включающей сумматор 4, схему выделени  полезного сигнала 5 и блок обратг ной св зи 6. Схема выделени  полезного сигнала содержит усилитель рассо- ; гласовани  с большим коэффициентом

Description

усилени , синхронный детектор и усилитель пссто нйого тока. Устройство отрицательной обратной св зи 6 состоит из операционного усилител , в цепь отрицательной обратной св зи которого включен режекторный фильтр, и двух полевых транзисторов, стоки .которых подсоединены к входам усили|тел , а на затворы через регулируемы |делитель напр жени  (R2, R3, R4) поддаетс  выходное напр жение U4bix расходомера. С выхода устройства формировани  .3 опорное напр жение no даетс  на схему .выделени  полезного сигнала 5 и через резисторы R1, R5 на вход операционного усилител  в устройстве 6. Расходомер работает следующим образом. Сигнал с датчика, содержащий полезную составл ющую и трансформаторную помеху, подаетс  на вход предварительного усилител , в котором осуществл етс  усиление и перевод сигнала датчика в несимметричный сигнал С выхода предварительного усилител  сигнал поступает на вход сум1 атора, на другой вход которого подаетс .сф мированное блоком обратной св зи ком пенсирующее напр жение, пропорциональное полезной составл ющей сигнал Разностный сигнал усилигзаетс  усилителем рассогласовани  и поступает, на синхронный детектор, Опорноенапр жение поступает одновременно на сиНхроннь детектор и блок обратной св зи. Синхронный детектор и усилитель посто нного тока осуществл ют подавление трансформаторной помехи сигнала датчика. Выходное напр женне .у :йлител  посто нного тока Ugt,|(, пропорциональное полезной составл ющей сигнала,  вл етс  мерой расхода. Посредством устройства обратной св зи это напр жение преобразуетс  в компенсирующий сигнал. Блок обратной св зи (модул тор) представл ет собой умножитель напр жени  с переменной крутизной. Резисторы Rl| R5 и сопротивлени  каналов полевых транзисторов образуют мостовую схему, в одну диагональ которой подаетс  опорное напр жение, а в дру гую включен операционный усидтитель. Сопротивление каналов транзисторов, измен ютс  под воздействием выходного напр жени  расходомера, по ступающего с усилител  йосто нного тока. Таким образом, амплитуда и фаза беременного напр жени  на выходе опе{ационного усилител  завис т от соотношени  сопротивлений каналов транзисторов . ; .Полевые транзисторы вход т в состав микросхемы-сборки, благодар  чему имеют близкие электрические парайетры . Подключение двз полевых транзисторов к входам операционного усилител  обеспечивает температурную стабильность устройства, благодар  Свойству операционного усилител  ослабл ть синфазное изменение сигнала на входах. При подключении электродов полевых транзисторов непосредственно к входам операционного усилител  напр жение на них поддерживаетс  на уровне искусственной земли, в результате чего напр жение сток - исток полевьк транзисторов мало и почти не мен етс  даже при значительном изменении входHdro сигнала. Тем самым обеспечиваетс  условие, когда полевой транзистор имеет вольтамперную характеристику , достаточно .близкую к характерис- тике омического сопротивлени , ПодКЩ )чение затворов полевых транзисторов через регулируемьй делитель напр жени  к выходу канала выделени  полезного сигнала позвол ет перераспредел ть управл ющее напр жение на затворах транзисторов и тем самым получить линейную передаточную функцию устройства, Режекторный фильтр, включенный в цепь трицательной обратной св зи операционого усилител , уменьшает коэффициент ередачи устройства на всех частотах, кроме частоты возбз зкдени  магнитной системы датчика. Поэтому на выход устройства проходит сигнал только основной частоты, амплитуда которого строго пропорциональна выходному напр жению канала выделени  полезного сигнала. Применение режекторного фильтра позволило Существенно увели;чить отношение сигнапУшум на выходе ;устройства и использовать в качестве опорйрго сигнала переменное напр же- . ние с большими нелинейными искажени ми , Устройство обеспечивает, таким образом, повышение точности измерени  расхода за счет обеспечени  более высоких метрологических характеристик цепи обратной св зи.

Claims (1)

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМ⁷~, содержащий датчик, устройство форм рования опорного напряжения, предварительный усилитель сигнала датчика и компенсационную измерительную схему, содержащую сумматор, схему выделения полезного сигнала и блок обратной связи, причем выходы предварительного усилителя сигнала датчика и блока обратной связи подсоединены к входам сумматора, выход которого через схёму выделения полезного сигнала соединен с Входом блока обратной связи,