SU1657987A1 - Способ измерени давлени и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной , технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства дл  измерени  давлени  за счет исключени  температурной погрешности и расширение его функциональных возможностей (одновременного измерени  давлени  и температуры). Сущность изобретени  заключаетс  в измерении электрических сопротивлений двух тензопреобразователей различной чувствительности 2 при одновременном воздействии на них давлени  и температуры измер емой среды и вычислени  по измеренным значени м сопротивлений значений давлени  и температуры по формулам, п виде полиномов третьей степени по сопротивлени м первого и второго чувствительных элементов, полученным градуировкой и обработкой на ЭВМ. Чувствительные элементы выполнены из монокристаллов сульфида самари , легированных селеном , причем степень легировани  их различна. 2 с.п„ ф-лы, 1 ил„ с SS (Л С

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно, к средствам измерени  давлени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  давлени  за счет исключени  температурной составл ющей погрешности и расширение функциональных возможностей измерительного устройства путем одновременного измерени  давлени  и температуры.

На чертеже представлена структурна  схема, устройства. Чувствительный элемент датчика 1 выполнен из двух кристаллов моносульфида самари  2, обладающих различной чувствительностью , которые размещены на диэлектрической втулке 3, впрессованной в корпус 4, внутренн   полость которого сообщена с измер емой средой отверсти ми 5. Выводы 6 чувствительного элемента проход т через изол ционную трубку 7 к головке датчика 8, в которой размещена диэлектрическа  колодка 9 с винтами 10 дл  креплени  выводов чувствительного элемента и подключени  соединительных проводов, св зывающих выход датчика 1 через переключатель 11 со входом мостовой измерительной схемы 12, выходной сигнал которой через аналого-цифровой преобразователь 13 по0 СЛ

-ч

СО 00

-vj

ступает в пам ть вычислительного устройства 14, а результат вычислени  физических величин и тедавленн  и температуры выводитс  на блок индикации 15. Питание измерительной схе- мы обеспечиваетс  блоком питани  16, а блок управлени  17 управл ет работой измерительного устройства в целом .

Способ осуществл ют следующим образом .

Измерение производитс  в два такта .

На первом такте измерени  переклю- чатель 11, наход сь в первом положении , подключает на вход мостоьой измерительной схемы 12 выход одного из кристаллов, и результата измерени  его сопротивлени  преобразуетс  в двоично-дес тичный код при помощи аналого-цифрового преобразовател  ,13 и заноситс  в пам ть вычислительного устройства 14.

I На втором также измерени  пере- ключатель 11 по команде блока управлени  17 подключает на вход мостопой измерительной схемы 12 выход второго кристалла, сопротивление которого аналогичным образом преобразуетс  в код и также заноситс  в пам ть вы- чнлителыюго устройства 14.

I

Затем по команде блока управлени 

17 вычислительное устройство 14 производит преобразование кодов выход- пых сигналов датчика в дес тичные коды, соответствующие значени м и размерности физических величин давлени  Р и температуры Т по следующим формулам

Р А0 A,R4 + AtR2 + АЭК + + A4R,R2 + A5R + A6R + A7R(R4 +

+ AgR,Ri,(1)

Т B0 4- B,R, -- B2RZ + BjRf + + , + B5Rj + B6Rf + ( (2) 50

где R, Rj, - коды электрических сопротивление кристаллов. Коэффициенты А0, А,, А, А, А, Ау, Ав, А7, Аб и Ъв В,, Вг, В,,55

В4, В, В6, В формул (1),(2), получаютс  градуировкой и хран тс  в пам ти ВУ посто нно.

0

0

Переключатель 1 1 , остава сь во втором положении, обеспечивает готовность измерительного устройства к следующему циклу измерений сопротивлений чувствительного элемента датчика , но теперь уже в обратной последовательности - К.-,, К .

Формулы (1)(2), получены следующим образом.

Экспериментально получены градуи- ровочные характеристики двух кристаллов моносульфида самари  различной чувствительности R f(P, T), Rt f(P, Т). Затем на ЭВМ с помощью программы аппроксимации по методу наименьших квадратов со статическим анализом точности аппроксимации получены численные значени  коэффициентов в формулах (1) и (2).

Claims (2)

1. Способ измерени  давлени , включающий нагружение кристалла моносульфида самари , легированного селеном , измер емым давлением, измерение его электрического сопротивлени , преобразование электрического сопротивлени  в числовой код и вычисление измер емого давлени  по формуле обратного преобразовани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  давлени  за счет исключени  температурной составл ющей погрешности и расширени  функциональных возможностей путем одновременного определени  температуры, дополнительно нагружают измер емым давлением второй кристалл моносуль- фида самари ,о т л и ч а ющ и и с   от первого кристалла степенью легировани  селеном, измер ют его сопротивление, которое преобразуют в цифровой код, а величины давлени  Р и температуры Т определ ют по формулам

2

Р - А0 A,R, + + AjR, +

+ A4R,R2 + A5R + A6R + +

+ AgR1R2 , Т - B0 + B4R,Rj, + BSR| + BgR + BrRfll2)

Т - B0 + , + BZR2 + B3R, +

где Rj и R -сопротивлени  первого и второго кристаллов;

L8

0, Л,, Аг,

и BO, В , R

rt г

5

A4, A

16

В

5 H6

7

3 B Bf

B7 - числовые коэфф щиенты, которые определ ют предварительно с

помощью градуировок о

2. Устройство дл  измерени  давлени , содержащее корпус, в котором установлен первый кристаллический чувствительный элемент, выполненный из моносульфида самари , легированного селеном, и мостовую измерительную схему, выход которой подсоединен через аналого-цифровой преобразователь к вычислительному устройству, снабженному индикатором, отличающеес  тем, что в него дополниBЈ ,

1657987

тельно введены двухканальный аналого- вый коммутатор, блок управлени  и

второй чувствительный элемент, установленный в корпусе и выполненный из моносульфида самари , легированного селеном с меньшей степенью легировани  с селеном, чем первый чувствительный элемент, подключенный к

Q первому входу аналогового коммутатора , а второй - к второму его входу, причем выход коммутатора подключен к входу мостовой измерительной схемы, а выход блока управлени  соединен с

,5 управл ющими входами коммутатора, аналого-цифрового преобразовател  и вычислительного устройства.

8