Устройство для измерения давления

 

Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам для измерения давления на объектах, подверженных воздействий изменяющихся температуры и влажности. Цель изобретения - повышение точности измерения и объема информации о состоянии объекта. Корректирующие импульсы через элемент И.ПИ 16 вычитаются из записанного по информационному входу С 1 реверсивного счетчика 15 импульсов кода, несущего информацию о давлении . По команде, таймера 19 происходит преобразование, сопротивления термометра 6 с. помощью измерительного преобразователя 13. Коррекция по температуре производится с помощью счетчика 18 импульсов блока 14 кор-. рекции, а измерение - с помощью преобразователя 13, счетчика 22, дешифратора 25 и индикатора 28 блока 20 индикации. Скорректированный по двум ветгичинам код, несущий информацию об измеряемом давлении, преобразуется в семисегментньй код дешифратором 23 и значение давления отображается на цифро. :5.эм индикаторе 26. Представлены описания выполнения блока коррекц и и блока индикации. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. О (О (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 01 L 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3796100/24-10 (22) 02. 10.84 (46) 15.04.86. Бюл. Ф 14 (71) Специальное опытное проектноконструкторско-технологическое бюро

Сибирского отделения ВАСХНИЛ (72) А.Ф.Алейников (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ь"- 744255, кл. G 01 L 11/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N - 1030682. кл. G Oi L 9/12 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕйИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измери— тельной технике, к устройствам для измерения давления на объектах, подверженных воздействию изменяющихся температуры и влажности. Цель изобретения — повышение точности измерения и объема информации о состоянии объекта. Корректирующие импульсы

»SU,„, 1224626 A через элемент ИЛИ 16 вычитаются из эаписанного по информационному входу

С 1 реверсивного счетчика 15 импульсов кода, несущего информацию о давлении. По команде таймера 19 происходит преобразование сопротивления термометра 6 с помощью измерительноlo преобразователя 13. Коррекция по температуре производится с. помощью счетчика 18 импульсов блока 14 коррекции, а изж рение — с помощью преобразователя 13, счетчика 22, дешифратора 25 и индикатора 28 блока 20 индикации. Скорректированный по двум величинам код, несущий информацию об измеряемом давлении, преобразуется в семисегментный код дешифратором 23 и значение давления отображается на цифро=.ом индикаторе 26.

Лредставлены описания выполнения блока коррекции и блока индикации.

2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1224626

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения давления на объектах, подверженных воздействию изменяющихся температуры и влажности.

Цель изобретения — повышение точности измерения и объема информации о состоянии обьекта.

На фиг. 1 представлена конструкция датчика давления; на фиг. 2 структурная схема устройства для измерения давления.

Датчик 1 содержит (фиг. 1) мембрану 2 с подвижным электродом, выполненную, например, в виде кремниевой пластины, полученной методом анизотропного травления, корпуса 3 с резьбой 4, ситалловой подложки 5, первого неподвижного электрода, выполненного в виде пленочного термометра 6 сопротивления, например, в форме меандра.с контактными площадками 7, второго неподвижного электрода 8, гигроскопического материала

9 и разъема 10.

Устройство для измерения давления (фиг. 2) содержит первый 11 и второй 12 измерительные преобразователи емкости в цифровой код, измерительный преобразователь 13 активного сопротивления в цифровой код, блок 14 коррекции, выполненный, например, в виде реверсивного счетчика 15 импульсов многовходового элемента ИЛИ (6 и первого 17 и второго

18 счетчиков импульсов с заданным коэффициентом деления, таймер 19 и блок 20 индикации, состоящий, например, иэ первого 21 и второго 22 счетчиков импульсов, первого 23, второ

ro 24, третьего 25 дешифраторов цифрового кода в семисегментный код и первого 26, второго 27 и третьего

28 цифровых индикаторов. Кремниевая мембрана 2 закреплена на подложке 5 с помощью, например, ситаллоцемента

29. На ситалловой подложке 5, например, методом вакуумного напыления изготовлена слоистая структура, состоящая из второго неподвижного металлического электрода 8, гигроскопического материала 9, например, на основе окиси алюминия и пленочного термометра 6 сопротивления, выполненного, например, из платины. Мембрана 2 вместе. со слоистой структурой также закреплена в корпусе 3, например, с помощью ситаллоцемента.

16

2О

ЗО

В основании корпуса 3 установлен разъем 10. Нижняя поверхность мемб раны 2 и верхняя поверхность термометра 6 сопро-ивления образуют емкостный преобразователь 30 даьления, а нижняя поверхность термометра 6 сопротивления, гигроскопический материал 9 и электрод 8 образуют емкостный преобразователь 31 относите тьной влажности воздуха. К мембране 2, контактным площадкам 7 и электроду 8 приварены электрические вь!воды, которые подключены к выводам разьема 10 (не показано) датчика 1. Одни из обкладок емкостных преобразователей 30 и 31 и один из выводов термометра 6 сопротивления подключен к точке нулевого потенциала. К ней же подключены неинформационные входы измерительных преобразователей 11-13.

Вторые обкладки емкостных преобразователей 30 и 31 подключены соответственно к информационным входам измерительных преобразователей ll и 12, а второй вывод термометра 6 сопротивления подключен к информационному входу измерительного преобразователя 13. Выход измерительного преобразователя 11 подключен к первому информационному гходу реверсивного счетчика 15 импульсов, второй выход которого соединен с выходом многовходового элемента ИЛИ 16 блока 14 коррекции, Выход измерительного преобразователя 12 соединен с информационными входами первого счетчика 17 блока 14 коррекции и первого счетчика 21 блока 20 индикации, а выход измерительного преобразователя 13 подключен к информационным входам второго счетчика 18 блока

14 коррекции и второго счетчика 22 блока 20 индикации, Первый, второй и третий выходы таймера l9 подключены соответственно к управляющим входам измерительных преобразователей 11, 12 и 13, выходы первого 17 и второго 18 счетчиков блока 14 коррекции подключены к входам многовходового элемента

KITH 16, четвертый выход блока 19 управления подключен к входам ус †:àíîâки нуля счетчиков 15, 17 и 18 блока

14 коррекции и счетчиков 21 и 22 блока 20 индикации. Выходы счетчика

15 импульсов блока 14 коррекции и первого 21, второго 22 счетчиков импульсов блока 20 индикации под1224626

45.слючены через дешифраторы 23, 24, 25 соответственно к входам цифровых индикаторов 26, 27 и 28.

Устройство работает следующим образом. 5

Под действиемприлагаемого давления мембрана 2 прогибается, емкость преобразователя 30 изменяется.По команде таймера 19 измерительный преобразователь 11 преобразует изменение этой 10 емкости в нормированный число-импульсный код, т.е. число импульсов с выхода преобразователя 11 пропорционально измеряемому давлению в соответствующих единицах. Это число за- 15 писывается по первому входу С 1 реверсивного счетчика 15 импульсов блока 14 коррекции. Затем производится преобразование емкости преобразователя 31 влажности в нормированный число-импульсный код с помощью измерительного преобразователя

12. Молекулы воды абсорбируются гигросконичным материалом 9, его диэлектрические характеристики изменя- 25 ются, что вызывает изменение емкости преобразователя 31, образованного структурой 6-8 (фиг. 1). Нормированный число-импульсный код с выхода измерительного преобразователя

12 поступает на первый счетчик импульсов 21 блока 20 индикации, где считывается, преобразуется с помощью дешифратора 24 в семисегментный код и отображается на цифровом индикаторе 27 в единицах измеряемой относительной влажности, а также на входы первого счетчика 17 с заданным коэффициентом деления, который вырабатывает корректирующие. импульсы в зависимости от величины относительной влажности. При рассмотрении работы блока 14 коррекции условно принято, что при увеличении относительной влажности и температуры абсолютная погрешность измерения давления воз..-астает в области положительных значений, поэтому реверсивный счетчик 15 работает в режиме вычитания, например, на его управляющий вход 1 подается уровень логического нуля (не показано).

Таким образом, корректирующие импульсы через элемент ИЛИ l6 вычитаются из записанного по первомуинформационному входу С 1 реверсивного счетчика 15 импульсов кода, несущего информацию о измеряемом давлении. Затем по команде таймера 19 происходит преобразование сопротивления термометра 6 с помощью измерительного преобразователя 13. В дан-. ном случае коррекция по температуре производится с помощью второго счетчика 18 импульсов блока 14 коррекции, а измерение с помощью преобразователя 13, второго счетчика 22, дешифратора 25 и индикатора 28 блока

20 индикации. Необходимое число корректирующих импульсов при реализации устройства достигается путем подключения определенных выходов счетчиков 17 и 18 импульсов соответствующих разрядов. Коррекция дискретная. Скорректированный по двум влияющим величинам (температура и влажность) код, несущий информацию об измеряемом давлении, преобразуется в семисегментный код дешифратором

23 и значение давления отображается на цифровом индикаторе 26. По окончании цикла измерения таймер 19 устанавливает в исходное состояние измерительные преобразователи 11-13 и счетчики 15, 17, 18, 21, 22 блока коррекции индикации и процесс измерения повторяется.

Формулаизобретения

1. Устройство для измерения давления, содержащее емкостной измерительный преобразователь давления, выполненный в вице мембраны, укрепленной в коопусе., и первого неподвижногб изолированного электрода, соединенного с входом первого измерительного преобразователя емкости в цифровой код, и блок индикации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и информативности, в него введены измерительный преобразователь изменения сопротивле-. ния в цифровой код, второй измерительный преобразователь изменения емкости в цифровой код, блок коррекции и таймер, при этом первый неподвижный электрод емкостного измерительного преобразователя давления выполнен в виде пленочного термометра сопротивления, нанесенного на пластину, выполненную из гигроскопического диэлектрического материала и установленную на втором неподвижномэлектроде, который закреплен на изоляторе, размещенном вкорпусе,при этомпервый выход пленочного термометра сопротивления соединен с входом измерительб26

1224

Составитель A.Çîñèìîâ

Техред И.Попович Корректор.Е.Сирохман

Редактор М.Товтин

Заказ 1941/39 Тираж 778 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

S ного преобразователя изменения сопротивления в цифровой код, а второй

его вывод — с корпусом, второй неподвижный электрод соединен с вхоцом второго преобразователя изменения емкости в цифровой код, выход первого и второго преобразователей изменения емкости в цифровой код и выход преобразователя изменения сопротивления в цифровой код соеди- 10 иены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока коррекции, выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока индикации, при этом 15 управляющие входы первого и второго преобразователей изменения емкости в код соединены соответственно с первым и вторым выходами таймера, управляющий вход преобразователя измене- 20 ния сопротивления в цифровой код соединен с третьим выходом таймера, четвертый выход которого соединен. с входами сброса блока коррекции и блока индикации.

2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок коррекции выполнен состоящим из реверсивного счетчика импульсов, двух датчиков с делением и схемы ИЛИ, при этом ЗО

nepBblA вход блока коррекции соединен с первым входом реверсивного. счетчи-: ка импульсов, а второй и трс-.тий его входы — с входами соответственно второго и третьего счетчиков с делением, выходы которых соединены с входами схемы ИПИ, выход которой соединен с вторым входом реверсивного счетчика импульсов., выход которого соединен с первым выходом блока коррекции, а первый и второй выходы блока коррекции соединены соответственнс с его первым и вторым входами.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я -.åì,,что в нем блок индикации выполнен состоящим из двух счетчиков импульсов, трех дешифраторов и трех цифровых индикаторов, при этом первый вход блока ин— дикации соединен с последовательно включенными первым дешифратором и первым цифровым индикатором, второй вход — с последовательно включенными первым счетчиком, вторым дешифратором и вторым цифровым индикатором, а третий вход — с последовательно включенными вторым счетчиком, третьим дешифратором и третьим цифровым индикатором.