Преобразователи параметров емкостных датчиков для измерения влажности сыпучих веществ

• Автор: Машошин, Петр Викторович
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 258 с.

Список основных сокращений

1. Анализ современного состояния методов

и средств измерения электрофизических свойств

сыпучих материалов

Ф 1.1. Представление емкостных датчиков

эквивалентными схемами замещения

1.2.Обзор и анализ устройств измерения

параметров емкостных датчиков

Основные результаты и выводы по главе 1

2. Разработка алгоритмов построения преобразователей параметров

Ш емкостных датчиков

2.1. Выбор опорных воздействий и синтез измерительных схем
2.2. Алгоритмы построения преобразователей параметров ЕД
Основные результаты и выводы по главе
3. Разработка функциональных схем преобразователей
4^ параметров емкостных датчиков
3.1. Преобразователи параметров емкостных датчиков с полной компенсацией в канале компенсации и измерения
3.2. Преобразователи параметров емкостных датчиков с частичной перекомпенсацией
в канале компенсации и измерения
Основные результаты и выводы по главе 3

^ 4. Исследование преобразователей параметров
емкостных датчиков
4.1. Анализ погрешностей измерительных схем
4.2. Анализ метрологических характеристик
преобразователей параметров
емкостных датчиков
4.3. Экспериментальное исследование
Щ' Основные результаты и выводы по главе
5. Перспективы совершенствования преобразователей
параметров емкостных датчиков
5.1. Повышение точности
5.2. Повышение чувствительности и расширение диапазона изменения параметров
емкостных датчиков
•' 5.3. Повышение быстродействия
Основные результаты и выводы по главе
Основные результаты и выводы по работе
Литература
Приложение П1 Результаты экспериментальных
исследований
Приложение П2 Данные о внедрении
Приложение ПЗВнешний вид разработанных приборов

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АК - аналоговый ключ.
АПС - аналоговый перемножитель сигналов ВС - весовой сумматор ДК - дополнительный канал ДН - делитель напряжения
ДУД - дискретно-управляемый делитель (напряжения)
ЕД - емкостной датчик
ИОН - источник опорного напряжения
ИП - измерительный преобразователь
ИРП - интегрирующий развертывающего типа преобразователь ИС - измерительная схема К - компаратор (схема сравнения)
ККиИ - канал компенсации и измерения
Км - коммутатор
ОВ - одновибратор
ООС - отрицательная обратная связь
ОРФ - обобщенная развертывающая функция
ОУ - дифференциальный операционный усилитель
ПК - переключатель
ПКН - преобразователь код-напряжение
ПМД - параметры многоэлементного двухполюсника
ПС - перемножитель сигналов
РСТ - реверсивный счетчик (триггерный)
УО - узел обработки
УООН - узел определения отношений напряжений УУ - узел управления
УФКН - узел формирования компенсирующего напряжения
УФМК - узел фиксации момента компенсации
ЭФССВ - электрофизические свойства сыпучих веществ
лее элементного опорного двухполюсника функции передачи усложняются, в связи с чем значительно усложняется конструкция преобразователя.
Наиболее предпочтительны схемы включения ИС, коэффициенты передачи которых представляют собой сумму автономных составляющих, каждая из которых зависит от одного или двух параметров исследуемого двухполюсника (2.16, 2.19,
2.20, 2.23). Коэффициенты передачи остальных ИС (2.17,
2.18, 2.21, 2.22) не раскладываются на сумму простых составляющих, определяются векторной величиной двух и более переменных (параметров двухполюсника), и поэтому обработка такого информационного сигнала значительно сложнее, чем в первом случае.
При изменении значений отдельных параметров исследуемого двухполюсника на один, два порядка больше чем у остальных информационный сигнал ИС выходит из линейной области, и измерение становится невозможным. Из рассмотренных в обзоре компенсационных методов наилучшим,, с точки зрения устранения влияния ..неинформативного параметра является метод компенсации в ИС путем подачи в суммирующую точку ОУ компенсирующей величины однотипной с компенсируемой. Использование ИС с компенсацией одной или нескольких автономных составляющих на входе ИС значительно увеличивает динамический диапазон изменения остальных параметров. Сигнальные графы вариантов ИС с введением в суммирующую точку ОУ компенсирующих сигналов по параметрам У2 и параллельно соединенных и У4 представлены на рис. 2.4. Коэффициенты передачи графов по схемам рис.
2.4.а и рис. 2.4.6 соответственно равны: