Преобразователь давления в электрический сигнал

 

Изобретение относится к измерительной технике и повышает точность преобразования давления в электрический сигнал. Напряжение с делителя 8 и тензорезистивного моста 2 поступает на сигнальные входы переключателя 9, управляемого формирователем 10. На выходе переключателя образуется последовательность сигналов, характеризующих информативное и масштабирующее напряжения. Сигналы с выхода переключателя 9 через модулятор 11 и усилитель 4 поступают на первый вход сумматора 13, на второй вход которого через модулятор 12, блок ослабления 15 и ключ 16 подается напряжение питания для балансировки тензомоста. Модуляторы 11, 12 и формирователь 14 служат для устранения влияния напряжений смещения в усилителе 4 и блоке 15 на точность измерения. Температурная стабилизация тензорезистивного моста осуществляется за счет усилителя 3 и нагревателя 6. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 L 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4447237/24-10 (22) 27.06.88 (46) 30.11.90. Бюл, Р 44 (71) Уральский политехнический институт им. С.M.Kèðoâà (72) Х.Н.Гайнанов, С.П.Ессяк, С.Г.Осипова и Г.С.Ранченко (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II{ 613219, кл. G 01 L 9/04, !976. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ (57) Изобретение относится к измерительной технике и повышает точность преобразования давления в электрический сигнал . Напряжение с делителя

8 и тензорезистивного моста 2 поступает на сигнальные входы переключа2 теля 9, управляемого формирователем

10. На выходе переключателя образуется последовательность сигналов, характеризующих информативное и масштаби.рующее напряжения. Сигналы с выхода переключателя 9 через модулятор 11 и усилитель 4 поступают на первый вход сумматора 13, на второй вход которого через модулятор 12, блок

15 ослабления и ключ 16 подается напряжение питания для бапансип нки тензомоста ° Модуляторы I 1, 12 и формирователь 14 служат для устранения влияния напряженчй смещения в усилителе 4 и блоке 15 на точность измерения. Темп ерат ур ная стабилизация Ф тензорезнстивного моста осуществляется за счет усилителя 3 и нагревателя 6. 1 ил.

16103 27

10

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах измерения давл ения.

Цель изобретения — повышение точности преобразования давления в электрический сигнал.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит полупроводниковую мембрану 1, тензореэистивный мост 2, сформированный на мембране, два дифференциальных усилителя 3 и 4, источник 5 питания, нагреватель 6, два делителя 7 и 8, причем делитель 7, состоящий из резисторов 21 и R, выполнен термостабильным, переключатель 9, формирователь

10 канальных интервалов времени, два модулятора 11 и 12, сумматор 13, формирователь 14 тактовых импульсов, блок 15 ослабления сигналов и ключ 16.

Преобразователь работает следующим образом.

Напряжения, сформированные вторым делителем 8 напряжения (масштабирующее напряжение} и тенэореэистивным мостом 2 (информативное напряжение), поступают на сигнальные входы переключателя 9. В результате переключений, осуществляемых с помощью сигналов формирователя 10, поступающих на управляющие входы переключателя

9, на выходе переключателя 9 образуется последовательность сигналов, характеризующих информативное и масштабирующее напряжение, подаваемые на er о си r нал ь ные входы, к от ор ые ч ереэ модулятор 11 и усилитель 4 поступают на вход сумматора 13. На второй вход сумматора 13 через модулятор

12, блок 15 ослабления сигнала, и ключ 16 подается напряжение питания, которое используется для балансировки тензореэистивного моста 2 путем

его сложения с усиленным выходным напряжением моста. Модуляторы 11 и

12 и формирователь 14 тактовых импульсов слчжат для устранения влияния напряжений смещения в усилителе

4 и блоке 15 на точность измерения, путем преобразования поступающих .на их входы постоянных напряжений в переменные с последующей их демодуляцией на выходе сумматора 13.

Температурная стабилизация тенэорезистивного моста 2 осуществляется путем усиления усилителем 3 сигнала, 35

55 снимаемого с выхода первого делителя 7 и с точки A соединения второго делителя 8 с тензореэистивныж мостом

2 с последующей подачей усиленного сигнала на нагреватель 6.

Характеристики преобразования преобразователя представляют собой отношение переменных составляющих информативного и масштабирующего напр яж е ни й. формула изобретения

1. Преобразователь давления в электрический сигнал, содержащий тенэор езистивный мост, сформированный на мембране датчика давления, два дифференциальных усилителя, нагреватель и источник питания, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены два резисторных делителя напряжения, переключатель, формирователь канальных интервалов времени, два модулятора, сумматор, формирователь тактовых импульсов, блок ослабления сигналов, и ключ, причем источник питания подключены к входу первого делителя напряжения и к цепи, состоящей из последовательно соединенных второго делителя и тензорезистивного моста, прн этом выход первого делителя и точка соединения второго делителя с тензорезистивным мостом подключены к . входам первого дифференциального усилителя, к выходу которого подключен нагр еватель, а выходы вторor о делит еля и т енэор езист -нного моста подсоединены к сигнальным входам переключателя, управляющие входы которого подключены к первым двум выходам формирователя канальных интервалов времени, третий выход которого подключен к управлякщему входу ключа, выход переключателя подключен к сигнальному входу первого модулятора, выход которого подключен к входу втор or о диффер енцналь ног о усилителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, управляющие входы мсдуляторов подключены к выходу формирователя тактовых импульсов, сигнальный вход второго модулятора подключен к источнику питания, его выход подсоединен к входу блока ослабления сигналов, выход которого подключен к сигнальному входу ключа, Составитель В,ульянов

Техред M.Äèäûê

Корректор С.Шевкун

Редактор А.Речин

Заказ 3731 Тирах 469 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 16 соединенному по выходу с вторым входом сумматора, при этом выход сумматора является выходом преобразователя.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что в нем резисторы первого депителя напряхеI

10327 6 ния вьполнены из термостабильного материала.

3. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а-ю шийся тем, что в нем резисторы первого делителя напряжения сформированы на недеформируемой части чембраны.