SU1638578A1 - Pressure gauge - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано при разработке устройств дл  измерени  давлени  совместно с серийно выпускаемыми тензо- метрическими датчиками Цель изобретени  - повышение точности и надежности за счет обеспечени  посто нно действующего контрол  исправности канала измерени  Напр жение питани  от электрической сети 4 через обмотку 6 трансформатора 5, блок 7 питани  и стабилизатор 8 посто нного напр жени  запитывает питающую диагональ 2-3 мостового преобразовател  1 датчика давлени , с выходной диагонали 9-10 которого снимаетс  сигнал соответствующий 5 г ДТД А&сшийный сигнал величине измер емого давлени  поступающий через усилитель 11 мощности обмотку 25 трансформатора 26 и сглаживающий фильтр 27 состо щий из резистора 28 и конденсаторов 29 и 30, на индикатор 24 Напр жение снимаемое с обмоток 16 и 17. через диоды 18 и 19 и резисторы 20 и 21 поступает на управл ющие входы ключей 12 и 13 вызыва  попеременное подключение эталонного резистора параллельно смежным плечам преобразовател  1 Переменна  составл юща  сигнала с выхода преобразовател  1 через обмотку 31 трансформатора 26 усилитель 32 переменного напр жени , выпр митель 33, фильтр 34 поступает на один вход дифференциального усилител  35, на другой вход которого поступает опорное напр жение 36 В случае незначительного рассогласовани  напр жений на входах усилител  35 происходит подстройка усилител  11 мощности с помощью воздействи  на его дополнительный вход 27, а если рассогласование значительное что происходит при выходе преобразовател  1 из стро , срабатывает компаратор 38 подава  на сигнализатор 39 сигнал о неисправности устройства 1 ил сл с Os са 00 сл VI 00The invention relates to instrumentation and can be used in the development of devices for measuring pressure in conjunction with commercially available strain gauges. The purpose of the invention is to improve accuracy and reliability by providing constant monitoring of the health of the measurement channel. The voltage of the power supply from the electrical network 4 through the winding 6 of the transformer 5, the power supply unit 7 and the constant voltage regulator 8 supply the supply diagonal 2-3 of the bridge converter 1 of the pressure sensor, from the output drove 9-10 which a signal corresponding to 5 g of DTD A & amp signal was measured to the value of measured pressure coming from the amplifier 11 of the power winding 25 of the transformer 26 and the smoothing filter 27 consisting of a resistor 28 and capacitors 29 and 30 to the indicator 24 Voltage removed from windings 16 and 17. Through diodes 18 and 19 and resistors 20 and 21 are fed to the control inputs of switches 12 and 13 causing the alternating reference resistor to be connected in parallel with the adjacent transducer arms 1 The variable component of the output from the converter l 1 through the winding 31 of the transformer 26, the amplifier 32 of the alternating voltage, the rectifier 33, the filter 34 is fed to one input of the differential amplifier 35, to the other input of which the voltage is supplied 36 In the case of a slight difference in the voltages at the inputs of the amplifier 35, the amplifier 11 is tuned power by acting on its auxiliary input 27, and if the error is significant, which occurs when the converter 1 is out of service, the comparator 38 is triggered by sending a signal on the detector 39 to a fault NOSTA device 1 yl slab with Os VI ca 00 cl 00

Description

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано при разработке устройств дл  измерени  давлени  совместно с серийно выпускаемыми тензо- метрическими датчиками,The invention relates to instrument engineering and can be used in the development of devices for measuring pressure in conjunction with commercially available strain gauges.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и надежности за счет обеспечени  посто нно действующего контрол  исправности канала измерени .The aim of the invention is to improve the accuracy and reliability by providing a permanent monitoring of the health of the measurement channel.

На чертеже изображена функциональна  блок-схема предлагаемого устройства дл  измерени  давлени .The drawing shows a functional block diagram of the proposed device for measuring pressure.

Устройство содержит датчик 1 давлени  с тензометрическим преобразователем в виде моста, питающа  диагональ 2, 3 которого запитана от электрической сети 4 через силовой трансформатор 5, первую вторичную обмотку 6, блок питани  7 и стабилизатор посто нного напр жени  8, выходна  диагональ 9, 10 моста подключена к входу усилител  11 мощности и к ключам 12 и 13, средн   точка которых соединена с одним из выводов питающей диагонали 2 моста через эталонный резистор 14, а также соединена со средней точкой 15 дополнительных вторичных обмоток 16 и 17, крайние выводы которых соединены через диоды 18 и 19 и резисторы 20 и 21 с управл ющими входами 22 и 23 ключей 12 и 13. Выход усилител  11 соединен с входом индикатора 24 через первичную обмотку 25 трансформатора 26 и фильтр 27, состо щий из резистора 28 и конденсаторов 29 и 30. Вторична  обмотка 31 трансформатора 26 соединена с входом усилител  32 переменного напр жени , на выходе которого включены выпр митель 33 и фильтр 34. К выходу фильтра 34 подсоединен инвертирующий вход дифференциального усилител  35, на второй вход которого подаетс  опорное напр жение от образцового источника 36 напр жени , а выход усилител  35 соединен с дополнительным входом 37 усилител  11 мощности. Кроме того, выход фильтра 34 соединен с первым входом компаратора 38, на второй вход которого подаетс  опорное напр жение от образцового источника 36 напр жени , на выходе компаратора 38 включен индикатор 39 исправности.The device contains a pressure sensor 1 with a strain gauge transducer in the form of a bridge, supplying a diagonal 2, 3 of which is powered from an electrical network 4 through a power transformer 5, the first secondary winding 6, a power supply unit 7 and a constant voltage stabilizer 8, the output diagonal 9, 10 of the bridge connected to the input of the amplifier 11 power and to the keys 12 and 13, the midpoint of which is connected to one of the terminals of the supply diagonal 2 of the bridge through the reference resistor 14, and also connected to the middle point 15 additional secondary windings 16 and 17, extreme the terminals of which are connected via diodes 18 and 19 and resistors 20 and 21 to the control inputs 22 and 23 of keys 12 and 13. The output of amplifier 11 is connected to the input of indicator 24 through the primary winding 25 of transformer 26 and filter 27 consisting of resistor 28 and capacitors 29 and 30. The secondary winding 31 of the transformer 26 is connected to the input of the variable voltage amplifier 32, the output of which includes the rectifier 33 and the filter 34. The inverting input of the differential amplifier 35 is connected to the output of the filter 34, to the second input of which a reference voltage is applied Vågå voltage source 36, and the output of amplifier 35 is connected to an additional input 37 of power amplifier 11. In addition, the output of the filter 34 is connected to the first input of the comparator 38, to the second input of which a reference voltage is supplied from an exemplary voltage source 36, at the output of the comparator 38 a health indicator 39 is turned on.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При подключении к электрической сети 4 подаетс  питание на датчик 1 от стабилизатора 8 посто нного напр жени . Кроме того, на входы 22 и 23 ключей 12 и 13 подаетс  управл ющее напр жение с частотой питающей сети, и ключи 12 и 13 поочередно с частотой сети подключают резистор 14 параллельно смежным плечам датчика 1, при этом среднее напр жение на измерительной выходной диагонали моста соответствует давлению на датчик, а мгновенное напр жение отличаетс  от среднего на определенную величину в большую или мень- шую сторону в зависимости от того какой ключ 12 или 13 открыт. Первична  обмоткаWhen connected to the electrical network 4, the sensor 1 is powered by the constant voltage regulator 8. In addition, the inputs 22 and 23 of the keys 12 and 13 are supplied with a control voltage with the power supply frequency, and the keys 12 and 13 alternately with the network frequency connect a resistor 14 parallel to the adjacent arms of the sensor 1, while the average voltage on the measuring output diagonal of the bridge corresponds to the pressure on the sensor, and the instantaneous voltage differs from the average by a certain value in a greater or lesser direction, depending on which key 12 or 13 is open. Primary winding

25трансформатора 26 и фильтр 27 пропускают медленно мен ющийс  сигнал, соответствующий давлению, которое подаетс 25transformer 26 and filter 27 pass a slowly varying signal corresponding to the pressure that is applied

0 на индикатор 24. Переменный сигнал с усилител  11 мощности через трансформатор0 to the indicator 24. Variable signal from the amplifier 11 power through a transformer

26выдел етс  на вторичной обмотке 31 трансформатора 26 и усиливаетс  в усилителе 32, детектируетс  в выпр мителе 33 и26 is emitted on the secondary winding 31 of transformer 26 and amplified in amplifier 32, detected in rectifier 33 and

5 фильтруетс  в фильтре 34, после чего подаетс  на инвертирующий вход дифференциального усилител  35.5 is filtered in the filter 34, after which it is fed to the inverting input of the differential amplifier 35.

На второй вход усилител  35 подаетс  образцовое опорное напр жение от источ0 ника 36 такой величины, чтобы выходное напр жение с усилител  35 при точной работе устройства было бы равно нулю. При по влении погрешности в датчике 1 или в усилителе-11 мощности за счет изменени At the second input of the amplifier 35, an exemplary reference voltage is supplied from the source 36 of such a magnitude that the output voltage from the amplifier 35 would be equal to zero for accurate operation of the device. When an error occurs in sensor 1 or in amplifier-11 power due to

5 температуры, параметров, по вл етс  на выходе усилител  35 пропорциональный сигнал рассогласовани , который подаетс  на дополнительный вход 37 усилител  11 мощности до тех пор, пока сигнал на входе5 temperature, parameters, appears at the output of the amplifier 35 proportional error signal, which is fed to the auxiliary input 37 of the power amplifier 11 until the signal at the input

0 индикатора 24 не будет точно соответствовать нагрузки на датчик 1.0 indicator 24 will not exactly match the load on sensor 1.

При значительном отклонении сигнала на выходе фильтра 34 срабатывает компаратор 38, и индикатор 39 исправности показы5 вает аварийный сигнал. Таким образом в предлагаемом устройстве обеспечиваетс  автоматическа  компенсаци  изменений параметров всего канала измерени  давлени  при посто нном контроле его исправности.With a significant deviation of the signal at the output of the filter 34, the comparator 38 is triggered, and the health indicator 39 shows an alarm. In this way, the proposed device automatically compensates for changes in the parameters of the entire pressure measurement channel with constant monitoring of its operability.

00

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  измерени  давлени , содержащее датчик давлени  с мостовым тензометрическим преобразователем, диа5 гональ питани  которого подключена через стабилизатор посто нного напр жени  к источнику питани , а выходна  диагональ - к входам усилител  мощности и индикатор, отличающеес  тем, что. -с цельюClaims An apparatus for measuring pressure, comprising a pressure transducer with a bridge strain gauge, the power supply of which is connected via a constant voltage regulator to the power supply, and the output diagonal is connected to the inputs of the power amplifier and the indicator, characterized in that. -with the aim of 0 повышени  точности и надежности измерени , в него введены первый трансформатор с двум  соединенными последовательно выходными обмотками, два диода, первый и второй резисторы два ключа, эталонный ре5 зистор, второй трансформатор, два сглаживающих фильтра, усилитель переменного напр жени , выпр митель, дифференциальный усилитель, источник образцового напр жени , компаратор и сигнализатор исправности, при этом первый и второй0 to improve the accuracy and reliability of measurement, the first transformer with two output windings connected in series, two diodes, the first and second resistors two keys, a reference resistor, a second transformer, two smoothing filters, a variable voltage amplifier, a rectifier, a differential amplifier , a source of reference voltage, a comparator and a health alarm, the first and second ключи соединены последовательно и подключены параллельно выходной диагонали моста, один вывод диагонали питани  которого через эталонный резистор подключен к точке соединени  ключей, выход источника питани  подсоединен к входу первого трансформатора, точка соединени  выходных обмоток которого св зана с точкой соединени  ключей, а выводы выходных обмоток через включенные в пр мом направлении , первый и второй диоды и первый и второй резисторы подключены соответственно к управл ющим входам первого и второго ключей, выход усилител  мощности через первичную обмотку второ0the keys are connected in series and connected in parallel to the output diagonal of the bridge, one output of the power diagonal through which the reference resistor is connected to the connection point of the keys, the output of the power source is connected to the input of the first transformer, the connection point of the output windings of which is connected to the connection point of the keys, and the output windings through in the forward direction, the first and second diodes and the first and second resistors are connected respectively to the control inputs of the first and second keys, the output of the amplifier oschnosti through the primary winding vtoro0 5five го трансформатора и первый сглаживающий фильтр подключен к индикатору, вторична  обмотка второго трансформатора через усилитель переменного напр жени , выпр митель и второй сглаживающий фильтр подключена к первому входу компаратора и инвертирующему входу дифференциального усилител , выход которого подключен к дополнительному входу усилител  мощности, выходы источника образцового напр жени  подключены к неинвертирующему входу дифференциального усилител  и второму входу компаратора , выход которого подключен к сигнализатору неисправности.The first transformer and the first smoothing filter are connected to the indicator, the secondary winding of the second transformer is through an AC voltage amplifier, the rectifier and the second smoothing filter are connected to the first input of the comparator and the inverting input of the differential amplifier whose output is connected to the auxiliary input of the power amplifier, the source outputs of the sample voltage connected to the non-inverting input of the differential amplifier and the second input of the comparator, the output of which is connected to a signaling device not serviceability.