Кодовый датчик давления
Изобретение относится к приборостроению и позволяет упростить кодовый датчик давления. Для этого, наряду с манометром 1 со стрелкой 2, на конце которой закреплен магнит 3, герконами 4, установленными в кольцевой оправе 5, счетчиком 23, элементами 2И 12-16 и 2ИЛИ 19, 20, кодовый датчик давления содержит постоянные резисторы 6, генераторы 7, 8, формирователи 9, 10 импульсов, задатчик 11 временных интервалов, одновибраторы 17, 18, делитель 21 частоты на два и элемент НЕ 22. В зависимости от того, замкнут один или два геркона, перемещение стрелки 2 преобразуется в одну или две частоты выходных сигналов генераторов 7, 8. Эти сигналы преобразуются в код, который загружается в счетчик 23. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР 3Ж ."3Г : 1.Л .1Тсс8ТН4- 7ЕИ Ъ " Я 1оЛИ С, К ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4408034/24-10 . (22) 11.04.88 (46) 07,08.90, Бал. М 29 (72) Н.А.Самоваров и Ю.В.петроканский (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство. СССР М 1397758, кл. 6 01 1 19/12, 1986. (54) кодовый дАтчик дАвл ния (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет упростить кодовый датчик давления, Для этого. наряду с манометром 1 со стрелкой 2, на конце которой закреплен магнит 3, герконами 4, установленными в Ы 1583772 А1 кольцевой оправе 5. счетчиком 23. элементами 2И 12 — 16 и 2ИЛИ 19, 20, кодовый датчик давления содержит постоянные резисторы 6, генераторы 7, 8, формирователи 9, 10 импульсов, задатчик 11 временных интервалов, одновибраторы 17, 18, делитель 21 частоты на два и элемент НЕ 22. В зависимости от того, замкнут один или два геркона, перемещение стрелки 2 преобразуется в одну или две частоты выходных сигналов генераторов 7, 8. Эти сигналы преобразуются в код, который загружается в счетчик 23. 4 ил. 1583772 Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано о телеметрических системах для измерения давления агрессионых и токсичных сред, в частности для измерения давления газа в горных выработках, о химической промышленности, о труднодоступных и жизнеопасных местах, Целью. изобретения является упрощение кодового датчика давления. На фиг.1 представлена структурная схема датчика давления; на фиг,2 — временная диаграмма его работы; на фиг.З вЂ” структурная схема задэтчика временных интервалов; на фиг,4 — схема RC-генератора, Кодовый датчик давления содержит манометр 1 (фиг.1) со стрелкой 2, магнит 3, закрепленный на конце стрелки, ряд герконоо 4о,41, 4п, установленных в кольцевой оправе 5, постоянные резисторы бо, 61...„6n, два RC-генератора 7 и 8, два формирователя импульсоо 9 и 10, задатчик 11 временных интервалов, пять элементов 2И 12 — 16, два одновибратора 17 и 18 с повторным запуском, два элемента 2 ИЛИ 19 и 20, делитель 21 частоты на доа, элемент НЕ 22 и счетчик 23. Первые выводы четных герконов обьединены и подсоединвны к первому о:<оду первого RC-генератора 7, Первые выводы нечетйых герконов аналогичным образом подсоединены к первому входу RC-генератора 8. Вторые выводы четных и нечетных герконов через соответствующие резисторы подсоединены к вторым входам генераторов 7 и 8, соответственно, Выходы генераторов 7 и 8 через формирователи 9 и 10 импульсов подсоединены к пусковым входам соответствующих одновибраторов 17 и 18 и к первым входам элементов 2И 12 и 13 соответственно. Вторые входы элементов 2И 12 и 13 подсоединены соответственно к первому и второму выходам задатчика 11 временных интервалов, Выходы элементов 2И 12 и 13 подсоединены к входам элемента 2ИЛИ 19, выход которого подсоединен к первым входам элементов 2И 15 и 16, Выходы одновибраторов 17 и 18 подсоединены к входам элемента 2И 14, выход которого непосредственно подсоединен к второму входу элемента 2И 15 и через элемент HE 22 связан с вторым входом элемента 2И 16. Выход элемента 2И 15 через делитель 21, а оыхо ц элемента 2И 16 непосредственно подсоединены к входам элемента 2ИЛИ 20, выход которого подсоединен к входу сче чика 23.,Третий выход задатчика 11 подсоединен к входам сброса счетчика 23 и делителя 21 частоты. Величины проводимостей резисторов б в каждой группе выбираются из расчета, чтобы при переключении герконов 4 частота на выходе каждого из генераторов 7 и 8 изменялась на известную постоянную величину. Если, например, приращение частоты взять равным 2 кГц, то генератор 7 при 5 подключении к его входу четных резисторов 6о, 62, „., 6п должен выдавать последовательность частот О, 4, 8, 12 ... кГц, а генератор 8 при подключении резисторов 61, 63, „., 6f-1 — последовательность частот 10 2, 6, 10 ..; кГц. При отключении резисторов герконами генерация импульсов в обоих генераторах должна прекращаться. Геркон 4р и резистор бо предназначены для контроля нулевого 15 положения стрелки манометра, Поскольку атому поло>кению соответствует нулевая ча. стота, величину проводимости резистора 6о целесообразно выбрать такой, чтобы обеспечить получение выходного сигнала с ми20 нимальной частотой — порядка нескольких десятков герц. Кодовый датчик давления работает следующим образом, Магнит 3 при перемещении стрелки 2 25 замыкает один l GpKoH, если средняя линия стрелки проходит через геркон. или два геркона, если средняя линия проходит между этими герконами, В первом случае один иэ резисторов будет подключен к входу только 30 одного из генераторов 7 и 8, с выхода которого буцет сниматься сигнал определенной частоты. Во втором случае к входам обоих генераторов 7 и 8 будут подключены резисторы и, следовательно, с выходов генера35 торов будут сниматься два сигнала с фиксированными частотами. Задатчик 11 оременных интервалов периодически выдает три сигнала: -импульс сброса делителя 21 и счетчика 23, затем 40 первый прямоугольный импульс на вход элемента 2И 12 для измерения частоты генератора 7, а после его окончания — второй прямоугольный импульс на вход элемента 2И 13 для измерения частоты генератора 8 45 (фиг.2), Рассмотрим процесс кодирования для конкретного случая, когда стрелка 2 занимает среднее положение между герконами 42 и 4з. В этом положении к входам генераторов 7 и 8 будут подключены соот50 ветственно резисторы 62 и 6з, которым будут соответствовать выходные частоты 4 кГц для генератора 7 и 6 кГц для генератора 8. Примем длительность импульсов, выдаваемых задатчиком 11, равной 1 мс, тогда при опросе генератора 7 с.выхода элемента 2И 12 поступит четыре импульса, а при onросе генератора 8 — с выхода элемента 2И 13 — шесть импульсов, Поскольку оба одновибратора будут запущены, то элемент 2И 1583772 16 будет закрыт, а элемент 2И 15 открыт. Следовательно, десять импульсов с выхода элемента 2ИЛИ 19 пройдут через элемент 2И 15 на вход делителя 21 частоты на два, с выхода которого через элемент 2ИЛИ 20 на вход счетчика 23 поступит пять импульсов и счетчик 23 зарегистрирует отсчет "5"; Если стрелка 2 остановится напротив геркона 43, то генератор 7 прекратит подачу импульсов, а с генератора 8 будет по-прежнему поступать сигнал частотой 6 кГц. В этом случае на выходе элемента 2И 14 будет низкий уровень напряжения и, следовательно, элемент 2И 15 будет закрыт, а элемент 2И 16 — открыт, Шесть импульсов с выхода элемента 2ИЛИ 19 пройдут через элементы 2И 16, 2ИЛ И 20 на вход счетчика 23 и будет зафиксирован отсчет "6". Аналогично, если стрелка 2 будет расположена напротив геркона 42, то в счетчике 23 будет зафиксирован отсчет "4". Задатчик 11 временных интервалов может быть выполнен по структурной схеме (фиг,З), на которой обозначены генератор 24 импульсов, делитель 25 частоты, одновибраторы 26 и 27 и формирователь 28 импульса по заднему фронту выходного импульса одновибратора 26. Генераторы 1 и 8 могут быть выполнены по схеме(фиг.4) релаксационного генератора. При реализации описанного устройства в корпусе манометра 1 размещаются герконы, резисторы и генераторы 7 и 8. Формирователи 9 и 10 импульсов размещаются на приемной стороне линии связи, они служат для восстановления крутизны фронтов импульсов, В описанном устройстве отсутствуют такие сложные микросхемы, как.коммутатор и реверсивный счетчик известного устройства такого же назначения, причем реализация устройства требует меньшего числа микросхем. Таким образом, технико-экономические преимущества описанного устройства . заключаются в его упрощении и в обеспечении возможности использования его в составе промышленной телеметрической аппа рату ры. Формула изобретения 5 Кодовый датчик давления, содержащий манометр со стрелкой, постоянный магнит, закрепленный на конце стрелки, герконы, установленные по периметру шкалы манометра, пять элементов 2И, два элемента 10 2ИЛИ и счетчик, отличающийся тем, что, с целью упрощения,.он снабжен двумя группами постоянных резисторов, двумя RC-генераторами, задатчиком временных интервалов, двумя одновибраторами с по15 вторным запуском, делителем частоты на два, двумя формирователями импульсов и элементом НЕ, причем через четные по ходу стрелки герконы к входу первого RC-генератора подсоединены резисторы первой груп20 пы, через нечетные герконы к входу второго RC-генератора подсоединены резисторы второй группы, выходы первого и второго RC-генераторов соответственно через первый и второй формироаатели импульсов 25 связаны с пусковыми входами соответствующих одновибраторов и с первыми входами соответственно первого и второго элементов 2И, к вторым входам которых подсоединены первый и второй выходы задатчика 30 временных интервалов, выходы первого и второго элементов 2И подключены к соответствующим входам первого элемента 2ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов 35 2И, выходы первого и второго одновибраторов соединены с соответствующими входами пятого элемента 2И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента 2И и с входом элемента НЕ, выход кото40 рого соединен с вторым входом четвертого элемента 2И, выход которого подключен к первому входу второго элемента 2ИЛИ, второй вход которого через делитель частоты на два связан с выходом третьего элемента 45 2И, выход второго элемента 2ИЛИ соединен с входом счетчика, а третий выход эадатчика временных интервалов соединен с входами сброса в нулевое состояние счетчика и делителя частоты на два. 1583772 1583772 1Раг Составитель И.Сумцов Редактор Л.Гратилло Техред М:Моргентал Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ Заказ 2247 Тираж 461 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
