КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к комплексу для измерения гидравлического давления и может быть использована в горно-шахтном оборудовании.
Известен комплекс для измерения гидравлического давления по патенту US 2004129085, выбранный за прототип. Данный комплекс включает датчик давления и устройство управления, при этом датчик давления содержит тензорезисторный мост, входная диагональ которого подключена к источнику питания, дифференциальный усилитель, вход которого соединен с выходной диагональю моста, устройство управления содержит микропроцессор. Датчик давления связан с устройством управления кабелем, подключенным к выходному разъему датчика. Питание датчика осуществляется также через данный кабель.
Недостаток данного комплекса заключается в ненадежности связи между датчиком давления и устройством управления, т.к. в условиях подземных горных выработок возможно повреждение кабеля, соединяющего данный датчик с устройством управления.
Техническая задача, на решение которой направлена данная полезная модель, заключается в увеличении надежности передачи информации вследствие установления беспроводной двухсторонней связи датчика давления с устройством управления.
Поставленная задача решена тем, что комплекс для измерения гидравлического давления, как и прототип, включает датчик давления и устройство управления, при этом датчик давления содержит тензорезисторный мост, входная диагональ которого подключена к источнику питания, дифференциальный усилитель, вход которого соединен с выходной диагональю моста, устройство управления содержит микропроцессор. В отличие от прототипа, в датчик давления введены аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор, приемопередающий радиомодем и приемопередающая антенна, при этом вход микропроцессора через аналого-цифровой преобразователь соединен с выходом дифференциального усилителя, вход-выход данного микропроцессора связан с приемопередающим радиомодемом, соединенным с приемопередающей антенной, микропроцессор устройства управления связан с введенным в данное устройство приемопередающим радиомодемом, соединенным с введенной в данное устройство приемопередающей антенной.
Сущность полезной модели иллюстрируется блок-схемой комплекса для измерения гидравлического давления. Комплекс для измерения гидравлического давления включает датчик 1 давления и устройство 2 управления. Датчик 1 давления содержит тензорезисторный мост 3, входная диагональ которого подключена к источнику 4 питания, дифференциальный усилитель 5, вход которого соединен с выходной диагональю моста 3, выход дифференциального усилителя 5 через аналого-цифровой преобразователь 6 соединен со входом микропроцессора 7, первый вход-выход микропроцессора 7 связан со входом-выходом постоянно запоминающего элемента 8, второй вход-выход данного микропроцессора 7 - с приемопередающим радиомодемом 9, соединенным с приемопередающей антенной 10. Источник питания 4, например батарея марки ER 14505M, размещенная в корпусе датчика 1, связан с входной диагональю тензорезисторного моста 3, дифференциальным усилителем 5, аналого-цифровым преобразователем 6, микропроцессором 7, постоянно запоминающим элементом 8 и радиомодемом 9. Первый вход-выход микропроцессора 11 связан со входом-выходом постоянно запоминающего элемента 12, второй вход-выход данного микропроцессора 11 - с приемопередающим радиомодемом 13, соединенным с приемопередающей антенной 14.
Работа комплекса для измерения гидравлического давления осуществляется следующим образом. При воздействии давления сопротивление тензорезисторного моста 3 изменяется, на его выходной диагонали появляется напряжение, которое усиливается дифференциальным усилителем 5 и подается на аналого-цифровой преобразователь 6. Аналого-цифровой преобразователь 6, управляемый микропроцессором 7, преобразует в цифровой код значения аналоговых сигналов. Микропроцессор 7 осуществляет расчет значения давления на основе заложенной в его память программы, передает данные в цифровой форме на управляемые данным микропроцессором 7 постоянно запоминающий элемент 8 и приемопередающий радиомодем 9. Приемопередающий радиомодем 9 преобразует цифровой сигнал в модулированный и отправляет его при помощи приемопередающей антенны 10 по беспроводной связи устройству 2 управления. Электрическое питание тензорезисторного моста 3, дифференциального усилителя 5, аналого-цифрового преобразователя 6, микропроцессора 7, постоянно запоминающего элемента 8 и радиомодема 9 обеспечивает источник 4 питания. Антенна 14 устройства 2 управления принимает сигнал антенны 10 датчика 1 и отправляет его на приемопередающий радиомодем 13, управляемый микропроцессором 11. Микропроцессор 11 передает данные для сохранения в постоянно запоминающий элемент 12. Электрическое питание устройства 2 управления постоянным током обеспечивает блок питания (на фиг. не показан), вырабатывающий из трехфазной сети переменного тока искробезопасные напряжения постоянного тока. Таким образом датчик 1 давления отправляет устройству 2 управления сигнал ответа на запрос. Сигнал запроса с микроконтроллера 11 устройства 2 управления на микроконтроллер 7 датчика 1 давления последовательно проходит через приемопередающий радиомодем 13, приемопередающую антенну 14, приемопередающую антенну 10, приемопередающий радиомодем 7. Логика сигнала запроса аналогична логике сигнала ответа на запрос.
Введение в датчик микропроцессора, вход которого через введенный аналого-цифровой преобразователь соединен с выходом дифференциального усилителя, вход-выход данного микропроцессора связан с введенным приемопередающим радиомодемом, соединенным с введенной приемопередающей антенной, а также введение в устройство управления приемопередающей антенны, соединенной с введенным в данное устройство приемопередающим радиомодемом, связанным с микропроцессором, позволяет осуществить двухстороннюю беспроводную связь датчика давления с устройством управления, исключив тем самым нарушение связи по причине обрыва соединительного кабеля, что повышает надежность передачи информации.