Устройство для измерения температуры

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее сое|диненные поспедоватепъно источник питания и термоме сопротивления, входные ключи, соединенные с блоком управления, интегратор, -выход которого подключен к ну гь-индикатору, а также соединенные поагедовательно генератор квантующих импульсов, временной селе1&тор , цифровой счетяш с индикацией, о т ли ч а ю. щ е е с я тетл, что, с . цепью повышения точности игмерениЯ| в него-введены логические И, инверторы, -логйнесквй элемент ИЛИ трштер знака и образцовый резнстор соединенный последовательно с термометром сопротивления, прв этом (щнн выходы нуль-икдикатора в блока упрЕсв ления подключены к вхоаам лопоческсго элемента И, вторые выходы через .HStверторы - к входам второго логнческо го элемента, а выходы логических эяе : ментов соединены с входами Т|(игге| а знака и логического ИЛИ, аь ход Koi oppro подключ@з к второму вхо, ду временнсяпэ селектора, подсоединввн яого третьщд входом к бпоку управлекия , вход которого подключен к нуль V) индикатору, потенциальные BI ходы т мометра и образцового реавсго ра подключены через входные кшочв к интегратору, выход триггера сюеовнев .с цифровым счетчиком.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„152 6 @ G 01 К 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3335147/18-10 (22) 25.08.81 (46) 30.04.83. Вкп. l4 16 (.72) А; С. Шахкамян и С. C. Шахкамян (53) 536.531 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

J4 754229, кл. 601 К 7/16, 1978.2. Труды Московского энергетичеокого института. Вып. 254, М., 1975, с. 130-137 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕ

РЕНИЯ ТЕМНЕРАТУРЫ, содержащее соединенные последовательно источник питания и термометр сопротивления, входные ключи, соединенные с блоком управления, интегратор, -.выход которого подключен к нуль индикатору, а также соединенные последовательно генератор квантуюших импульсов, временной селек тор, цифровой счетчик с индикацией, о т л и ч.а ю. щ е е с я тем, что, с

> цепью повышения точности измерения, в него" введены логические элементы И, инверторы, -aormeczaI элемент ИЛИ, триггер знака и образцовый резистор соединенный последовательно с термо метром сопротивленияр при этом Одни выходы нуль-индикатора и блока управ ления подключены к входам логическогк" элемента И, вторые выходы через иИверторы -. к входам вторя о логическо го элемента, а выходы логических эле ментов соединейы с входами триггера знака и логического элемента ИЛИ, вы ход которого подключен к второму ихо, ду временного селектора, подсоединен ного третьим входом к блоку управле»,I ния, вход: которого:подключен к щщь ходы термометра и образцового роезисто ра подключены через входные ключи к интегратору, выход триггера соединен .с цифровым счетчиком.

ЪФ

1О »;5266

Изобретение относится к термометрни.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, подключеный последовательно к источнику питания, блок управ5 ления, входной ключ,, нуль-индикатор, блок индикации (1) .

Однако такое устройство не облацает требуемой точностью измерения из-за погрешности, обусловленной нестабильL костью источника питания.

Наиболее близким к предлагаемому

По технической сущности является устройство для измерения температуры, со-.

15 держащее последовательно соединенные источник. питания и термометр сопротивления, входные ключи, соединенные с блоком управления, интегратор, выхоц которого подключен к нуль-индикатору, а также соединенные последовательно генератор квантующих импульсов, временной селектор, цифровой счетчик с индикацией (2) .

Однако известное устройство также не обладает требуемой точностью изме25 рения из-за погрешности, вносимой колебани.тмн напряжения источника входного преобразователя и источника интегриру»ощего преобразователя.

Е1ель изобретения - повышения точности измерения, Поставленная цель достигается тем, чтов в устройство для измерения температуры, содержащее соединешп1е последовательно источник питания и термом».тр 3g сопротивления, вхоцные ключи, соединенные с блоком управления, интегратор, выход которого подкл»чен к нуль-инди. катору, а также соещп енные последовательно генератор квантующих импуль- 4О сов, временной селектор, цифровой очи* чик с и>щикацией введены логические ) элементы И, инверторы, логический элемент ИЛИ триггер знака и образцовый резистор, соединенный последовательно с термометром сопротивления, при этом одни выходы нуль-индикатора и блока управления подкпючены к аходам логического элемента И, вторые выходы через инверторы - к входам 50 второго логического. элемента, а выходы логических элементов соединены с входами триггера знака и логического элемента ИЛИ, выход которого поцкшочен к второму входу временного сепек» тора, подсоединенного третьим входом к блоку управления, вход которого под» ключен к нуль-индикатору, причем потенциальные выводы термометра и образцового резистора подключены через входные клк»чи к интегратору выход триггера соединен с цифровым счетчиком.

На фиг..1 представлена бпоксхема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма сигналов.

Схема содержит термометр 1 сопротивления, образцбвый резистор 2 источ ник 3 напряжения, входные аналоговые ключи 4 и 5, блок 6 управления, интегратор . 7, нуль индикатор 8, инверторы 9 и

10 логические элементы Й 11 и 12,ло» . гический элемент ИЛИ 13 триггер 14

l знака, временной селектор 15 генератор 16 квантующих импульсов и цифровой счетчик 17 с индикацией.

Устройство работает следующим образом.

В начале цикла измерения сигнала

6пок 6 открывает ключ 4 (закрывай ключи 5) в течение интервалов времени {,о и происходит интегрирование падения напряжения на датчике. В конце интервала времени Го выходное напряжение интегратора 7 имеет вид

1(о J9R гс где К - коэффициент пропорциональности; — — измерительный ток через датчик;

>. о+Итс р, - сопротивление датчика;

YC

»» - напряжение источника; » сопротивление образцового рео зистора 2.

В конце интервала времени Г„блок 6 открывает кл>очи 5 {закрывая ключи 4) и начинается второй такт, в течение которого падение напряжения на резисто ре 2 интегрируется обратным знаком.

Через интервал времени, выходной сигнал интегратора становйтся равным нулю, Для второго такта справедливо выражение

02 01 КтхзФк И)

Тогда для интервала времени о по лучим выражение ,-ъ 0 х р »с (ъ) о

Из полученного выражения (3) сле,дует, что точность преобразования соп ротивления датчика 1 в интервал време ни не зависит от .точности напряжения

:питания и определяется точностью образцового резистора Р„и интервала времени т, . Принимая р равным сопротив ,пению датчика 1IpM Т=О"С, получим

T = 9. 4+ — = Г+ — hR (4) о (Ы1 д о 3, 3 10152

Рассмотрнм медный ТС,у которого йВ= > оА Т; тогда т„=Г,+.Л.,т ()

Следовательно

IVoT = Г,- (6)

Для получения импульсных сигйалов с длительностью сС ГОТ согласно выраже- 1р нию (6) необходимо получить разность длительностей импульсов Г, и. 7о .. Импульсы с длительностью Y,g получаются на выходе нуль индикатора 8 (сигналы

;в на фиг. 2) а импульсы с фиксирован,ной дпительностью Ь О .- на выходе бло ка управления.{сигналы на фиг.. 2.).Как видно из диаграммы (фиг. 2) при положительных измеряемых температурах х> о (снгнал 8q), а прн отрн ,цательных температурах Гх с (сиг.нал 4).

Определение разностей СХ- Со осущест ° вляется логическими схемами И и ИЛИ, .. На выходе логического элемента И 11 2s получается сигналС=АЛО(при этом .Ь =

Ц) золько при положительных измеряемых температурах (когда3 . Го ) и длительность сигнала с Равна х — С:с

66 4

На выходе логического эйемента И 12 получается сигнал Q = Ghee (при этом 6 6 ) только при отрнцат ж х наваеряе» мых температурах (когда c, (tä ) и длительность сигнала с1 равна о -

Сигналы с и С3 поступают на вход логического элемента ИЛИ 1З и одно временно на выходы К и Я .тригге» ра 14, Следовательно, в зависимосча от знака измеряемой температуры сигнал . поступит на входы К и Я,триггера 14 и его состоянием автоматически опреде» лится знак измеряемой температуры.

На.выходе элемента ИЛИ 13 попу чаются сигналы с длнтепьностью. ВХ--Ьо (или Йс= Х ), так как на выход прой дет или сигнал с или сйгнал d и дли тельность открытого состояння временами» го селектора 15 будет равная 7=/З вЂ” о Х,.

/ . йалее осуществляется преобразо ванне этой длительности в цифровой код: и на индикаторе цифрового счетчика 17

i. получается значение измеряемой темпе ратуры.

В предлагаемом устройстве наряду с повышением точности измерення - дости . гается- его упрощение за счет искщоче ния из схемы высокоточных и©точников напряжения.

1О18266

1015266

Составитель А. Тереков

Техред Т.Маточка, Корректор А. Ильин

Редактор А; Лежннна

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3198f40 . Тираж 873 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушскан наб., д. 4/5