Прибор для телеметрических измерений барометрической высоты
««!) 47552I
Союз Советских
Социалистических
Республик (61 ) 3 я «Ilс«l мОе. От авт. с«II«äåòåë üñòâ«! (22) Заявлено 21.02.73 (21) 1884019,«18-!О с присоединением заявки М (32) Приоритет
Опубликовано 30.06.75. Б«о;«е«ете««ь М 24
Дят;! 0«II бл«IKoll ill!«5! 0«lllc3«ll«5: 29. )9.70 (51) 51. Кг«. Ст Ol! 7 12
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) Ъ ДК 531 787(088,8) (72) Автор изобретения
А. И. Иоффе
I ! (71) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
БАРОМЕТРИЧЕСКОЙ ВЫСОТЫ
Изобретение относится к области приборостроения, а именно к преобразованию механических величин в электрические.
Для измерения высоты применяются приборы, в которых определение высоты производится путем измерения атмосферного давления с помощью анероидных упругих чувствительных элементов. Их перемещение преобразуется в электрическое напряжение, пропорциональное высоте, трансформаторньв|и преобразователями перемещений.
Недостатками существующих приборов, выходное напряжение которых записывается на телеметрической станции, является однократное, в пределах диапазона измеряемой высоты, измерение выходного напряжения, в то время как для повышения точности записи требуется, чтобы выходное напряжение измеряемого диапазона изменялось от нуля до максимума несколько раз (чем больше изменяется напряжение, тем выше точность записи) и недостаточная линейность измерения выходного напряжения от высоты.
Цель изобретения — повышение точности измерений и линейности выходной характеристики.
Это достигается тем, что предлагаемый прибор снабжен пороговыми устройствами, делителем напряжения, масштабным усилителем и трансформатором опорных напряжений, выхо дные 00мотк«! которого подкл«очены Од«! Им концом K выхо jllblII Обмоткам трансформаторного преобразователя перемещений, я другим через делитель напряжения — к масштаб5 ному усилителю н пороговым устройствам, выходные ключи которых включены в цепи сопротивлений делителя напряжения и сопротивлений обратной связи масштабного усилителя.
10 На фиг. 1 показа на электрическая cxLм я прибора; на фиг. 2. а и б — зависимости от высоты выходного напряже«п!я датчика I33ления и выходных напряжений прибора.
Прибор состоит нз датчика 1 давления, с015 держащего анероидный упругий чувствительный элемент 2 н трансформаторный преобразователь 3 перемещений, например, с двумя подвижными обмотками 4 и 5, порогoBbix устройств 6, 7 и 8 (количество пороговых уст20 ройств определяется необходимой точностью записи), трансформатора 9 опорных напряжений, масштабного устройства 10, выполненного в виде масштабного усилителя 11 е изменяющимся сопротн«злением оорятной связи
25 (R! — R4), делителя 12 напряжения, состоящего из сопротивлений Rs — Ra, выпрямнтелсй
13» 14, ««я выходе которы.; включены сглаживающие фильтры 15 и 16, пяпрнмер, тип«! RC, В цепи сопротивлений обратной связи мяс30 штаб IOLO ycIIIIIICI5« и делителя няпряжени5!
475521
20 ч
Включены выходные ключи пороговых ус(РОIIСТВ 1 ) 22 (1311PH»ICP Ко(! 13K I Û РЕЛС, СPс(03ТЫ«3(ОЩЕ(0 Ilf)H CP303Tbli33((H(l 110PÎI 0«0(0 строиства.
Ко (и (ест«0 переключаемых сопротивлений
В дс.тителе напряжения и масштабном ycrf)0ilC. i«Е OliP(С;IЯСТСЯ ЧИСЛОМ IIOPOI 0«ÛÕ YCTP0»cTb. ООмотка -! Tf>3((elf)OP(i(3TOP((0(u пРсооразо«ателя соединена 0;jill(»(концом с входо(м пороговь(х CTpol(CTB, другим с оощей точK0ll Выходных Ооъ(оток трансформатора Oliopных напряжений, которые Вторы;,IH ко((цами
НОДСОСДИ(lвllbi 1 «ХОД3»1 i(0POI ОЬЫХ УCTPOIICT«.
D (OPdil ЬЫХОД((dil ООХ(ОТК3 0 Дс(ТЧИКсl Дd«JICIIHII сосдHi(e((3 Одllим Kolldoi11 с масштаОным уст)01(0(«0»l, др и il — (дслllтелсм нанряжсIIИЯ, ПОДКЛЮЧсlЕМЫМ К ВЫХОДllой ООЪ(ОТКС
TP3((C(POPld3T0P3. ООЩ3!! TO IÊñ(ДЕЛИТСЛЯ Напр)»ice((HH соединеllа с ВхОдом uacliiTao»0(.0 усгроист«3. Ьеличины опорных lldllðÿæc«èé
UQ 1/3) ВЫОИрсllОТ p3BI(biÌH ВЫХОД!(Ому напряжению датчика U, 113 промежуточных высотах (при диаii3«oiie измере! ия 0 — »О км промежуточные высоты «ыораны 5,10 и
20 км), 3 Вели !Hi!bi сопротивлений Rq, Rz H Rq подбирают так, чтобы при их подключеш4и напряжение на сопротивлении К8 было равно выходному напряжению датчика U„, соот«етственно на высотах 5,10 и 20 км.
Изменения высот в пределах 0 — 5; 5 — 10;
l0 — 20 и 20 — 30 км назовем соот«етственно l;
II; IIi u IV поддиапазонами вь;сот. 1иповая зависимость выходного напряжения датчика давления от высоты, приведена»а фиг. 2а, из которой видно, что;(елипейность характерисТНКН В каждом поддиапазоне значительно меньше нелинейности выходной характеристики датчика.
11рибор p3ooT3eI следующим образом.
1-13 первом поддиапазопе высот при ll= — О ключи 17 — 22 разомкнуты, выходные:(апряжения датчиков U,, и U,, и выходное ((3(ipaжение U4 делителя напряжения равны нулю.
При подъеме атмосферное давление, поступающее в датчик, уменьшается, чувствительный элемент 2 деформируется II перемещает подвижные катушки преобразователя, в результате чего выходные напряжения U,, и
l/c, датчика увеличиваются, и на входе усилителя 11 появляется напряжение AU= UÄâ — (на первом поддиапазоне U4 — — О), которое после Выпрям1eHHiI ВыпрямитeJie(1(13 и сглаживания фильтром 15 поступает на телеметрическую станцию (Uasrz). Масштаб выходного напряжения подбир ается сопротив.TeHHeM R(таким, чтобы U»,с iipH 5 K((4 сооТветствовало максимальной величине напряжения, регистрируемого телеметрической станцией.
При U,„=(.,((, что соответствует началу второго поддиапазона высот, происходит срабатывание порогового устройства 6 и замыкаКс((ОЧГ! 17 H 20. Одlio«pe»(ЕННО «К (K) (liстс)! «цснь,(елителя сопротивление R(; и и((пряже((не Ь4 становится равным»31(pHIKe((H!0
u., i напряжение ЛЬ на «ходе усилигеля равным нулю. 11ри срабатывании ключа 17 изменяется сопротивление обратной связи усилителя (подключается сопротивление Rz) и стано«ится таким, ггооы крутизна измене»НН папряже(ия ЛЬ от высоты на втором по.iдиапазоне оыла равной крутизне зависимости .х Ь =-(((Н) на первом поддиапазоне. 11ри дальнеишем увеличении высоты выходное напряжение увеличивается, и по достижении значений U,,=0(2 и U„,=Uz срабатывают пороговые устройства 7 и 8, и выходное напряжение Ь», прибора изменяется от нуля д0 х(акс(4мальпог(величины, фиксируемой телеметрической станцией, аналогично изменению
U„„,,-, после срабатывания устройства б..Гребуемая максимальная величина выходного напряжения обеспечивается изменением сопротивления обратной связи масштабного усилителя за c÷ T подключения сопротивлеilHH Кв и R4 при сраоатывании устроиств I u а (кл(очи 1Ь и 19 замыкаются).
11з((енсние выходного напряжения V»»i от высоты в каждом поддиапазоне высот при«едено на фиг. 2, б.)1, !я определения номера поддиапазона высот напряжение U4, изменяющееся скачкообразно при срабатывании пороговых устройств, после выпрямления вы;(р)(мителем 14 H фильтрации фи (ibTpoiii l o подается для записи на телеметрическую станцию.
1 аким oop 330(1(, преДла! аемое у стро(lст«0 позволяет проводить многократное пилообразное изменение выходного напряжения дат(ика давления от высоты и получить при этом в каждом поддиапазоне высот существенное у«еличение линейности изменения напряжения от высоты.
11редмет изобретения
I ipHOop для телеметрических измерений оарометри(еской высоты, содержащий анероидный упругий чувствительный элемент, трансформаторный преобразователь перемещений и выпрямитель, отл и ч а ю щийся тем, что, с целью повышения точности измеpe(iH) и повышения линейности выходной хаРс(КТСPHCTHKH, ОН Снс(ОЖЕН IIOPOI OBbIMH У СТройствами, делителем напряжения, масш-.. абным усилителем и трансформатором опорных
i 1 3(I P гс) Hell«(l, «Ы ХОДИ ЫЕ 00 М ОТКИ ITOTOP 0(0 ПОДключ ены одним Ko) (li0iv(к выходны м обмоткам трансформаторного преобразователя перемещений, а другим через делитель напряжений — к масштабному усилителю и пороговым устройствам, выходные ключи которых включены в цепи сопротивлений делителя напряжения и сопротивлений обратной связи масштабного усилителя, Составитель О. Полев
Корректор Н. Аук
Техред T. Миронова
Редактор T. Рыбалова
Типография, пр. Сапмнова, 2
Заказ 2347/1 Изд. 1 о 1587 Тираж 902 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и откргятпй
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4 5
