Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя

 

устройство ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЩШ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ , содержащее генератор счетных импульсов, выход которого через j. делитель частоты подключен к информационным входам двух ключей, два счетчика импульсов, входы которых соединены с выходами соответствующих ключей , а выходы - с адресными входами блока памяти, соединенного с блоком цифрового отсчета, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, два триггера и три схемы сравнения кодов, входы которых соединены с выходом интегрирующего аналого-цифрового преобразователя, а выходы - соответственно с первым и вторым входами первого триггера, соединенного с первым и вторым входами второго триггера, а выходы триг (П геров подключены соответственно к управляющим входам ключей.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

g g С 01 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3582452/18-10 (22) 20.04.83 (46) 07.07.84. Бюл. Ф 25 (72) Б.В.Дунец, Н.Г.Ковальчук, И.Д.Пытель и Л.И.Тищенко (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) .536.53 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 655912, кл. G 01 К 15/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 334042/18-10, кл. G 01 К 15/00, 1979 (прототип). (54)(57). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРИОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее генератор счетных импульсов, выход которого через делитель частоты подключен к информа„„SU„„1101692 A ционным входам двух ключей, два счетчика импульсов, входы которых соединены с выходами соответствуюших ключей, а выходы — с адресными входами блока памяти, соединенного с блоком цифрового отсчета, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, два триггера и три схемы сравнения кодов, входы которых соединены с выходом интегрирующего аналого-цифрового преобразователя, а выходы — соответственно с первым и вторым входами первого триггера, соединенного с первым и вторым входа- Я ми второго триггера, а выходы триггеров подключены соответственно к управляющим входам ключей.

1 11

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано для точного и помехоустойчивого измерения показателя тепловой инерции контактных термопреобразователей в заводских и лабораторных условиях.

Известно устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя, содержащее измерительный усилитель, трехполюсный переключатель, один неподвижный.:контакт которого соединен с запоминающим устройством, к выходу которого подключен масштабный усилитель, посредствои аналогового ключа соединенный с одним входом схемы сравнения, другой вход которой соединен с другим неподвижным контактом трехполюсного переклю;ателя, при .этом на выходе схемы сравнения включен триггер, соединенный с управляющим входом ключа, сое-, диняющего генератор счетных импульсов со счетчиком импульсов 513.

Недостатком устройства является . низкая точность, обусловленная неточностью запоминания установившегося значения, из которого формируются опорные уровни, а также влиянием наведенной помехи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство для измерения коэффициентов передаточной функции термопреобразователя, которое может быть использовано и для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя, содержащее генератор счетных импульсов, выход которого через делитель подключен к информационным входам двух ключей, два счетчика импульсов, входы которых соединены с выходами соответствующих ключей, а выходы— г с адресными входами блока памяти, соединенного с блоком цифрового отсчета, s также усилитель, выход которого через переключатель подключен .к входу второго блока памяти и входами двух нуль-органов, вторые входы которых соединены с выходами делителя, подключенного к выходу второго, блока памяти, а выходы соединены с управляющим входами ключей, дополнительные блоки памяти с блоками цифровой индикации à 2 3.

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения показателя тепловой инерции,: обусловленная погрешностью аналого01692 2 вых нуль-органов, влиянием наведенной помехи, а также наличием постоянного смещения в выходном сигнале термопреобразователя.

Целью изобретения является повышение точности измерения показателя тепловой инерции термопреобразовате" ляе

Поставленная цель достигается тем, 10 что в устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя, содержащее генератор счетных импульсов, выход которого через делитель частоты подключен к

15 ин ормационным входам двух ключеи два счетчика импульсов, входы которых соединены с выходами соответствующих ключей, а выходы — с адресными входами блока памяти, соединенного с блоком цифрового отсчета, введены интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, два триггера и три схемы сравнения кодов, входы которых соединены с. выходом интегрирующего аналого-цифрового преобразователя, а выходы — соответственно с первым и вторым входами первого триггера, соединенного с первым и вторым входами второго триггера, а выходы.,триггеров подключены к управляющим входам

30 ключей.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя.

Устройство содержит интегрирующий аналого-цифровой преобразователь 1, три схемы 2 - 4 сравнения кодов, два триггера 5 и 6, два ключа 7 и 8, делитель 9 частоты, генератор 10 счет40 ных импульсов, два счетчика 11 и 12 импульсов, блрк 13 памяти и блок 14 цифрового. отсчета.

Устройство работает следующим образом.

При подаче температурного скачка на термопреобразователь его выходной сигнал изменяется по экспоненциальному закону. Ф

50 uH, U,+.(О О ) ( где U„ — значение выходного сигнала термопреобразователя в начальный момент времени;

U — установившееся значение вы55 ходного сигнала термопреобразователя;

Т вЂ” показатель тепловой инерции термопреобразователя, 3 11016

Выходной сигнал термопреобраэователя преобразуется аналого-цифровым преобразователем интегрирующего типа.

Использование аналого-цифрового преобразователя интегрирующего типа по вышает помехозащищенность устройства до 60 дБ.

Выходной сигнал термопреобраэователя преобразуется в аналого-цифровом преобразователе в соответствую- 1и щий ему код. В момент времени 1„.этот код достигает фиксированного значения К1, соответствующего напряжению

Код К, опознается первой схемой т сравнения кодов. Импульс с выхода 1 этой, схемы поступает на первый вход (S-вход) первого триггера 5. В момент времени. выходной код аналого-циф- . рового преобразователя достигает второго фиксированного значения М, соответствующего напряжению.U . В ре2 . зультате этого срабатывает вторая схема сравнения кодов. Импульс с ее: выхода поступает на второй вход

-(К-вход) триггера 5 и на первый вход д триггера 6.В следующиймомент времени tg выходной код аналого-цифрового преобразователя достигает значения К, соответствующего напряжению Ц . Срабатывает третья схема сравненйя кодов.

При этом 01 и U — произвольно выбран" ные точки на переходной характеристике, à U> определяется из соотношения

"ь =20г-U„(2) ." li

Полученный импульс в момент срав- З кения кодов поступает на второй вход второго триггера. Таким образом, на выходах триггеров 5 и 6 формируются соответственно промежутки времени

tz 1 H а 2 3 tg . В TeseHHe 40 промежутков времени М„и а1 открыты соответственно ключи 7 и 8 и на счетчики 11 и 12 импульсов через делитель, 9 частоты поступают импульсы с генератора 10 счетных импульсов. Таким 45

92 4 образом, в счетчиках 11 и 12 импульсов сформируется 16-битовый адрес, поступающий на адресные входы блока

13 памяти и соответствующий измеренным промежуткам Времени Ьт1 и Clk однозначно определяющим показатель тепI ловой инерции термопреобразователя.

Фактически выходной сигнал термопреобразователя сравнивается с тремя фиксированными уровнями, заданными. на переходной характеристике, т.е.

u,+(u -u,) e =о, 1 (3)

«

=.02, з 2

4+St +а (о„-u I е м, Если фиксированные значения кодов й1 и К, что соответствует 01 и.0,, заданы так, чтобы Н1 «, тогда можно принять - «1- и решение системы. урав ий (3) относительно Т имеет вид д

2 1.

1 т.е. каждому значению М и ЬФ соответствует определенное значение

Наличие в предлагаемом устройстве новых элементов - интегрирующего аналого-цифрового преобразователя, схем сравнения кодов, триггеров выгодно отличает от известного, так как позволяет повысить точность измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя.

Технико-экономический эффект от использования предложенного устройства в народном хозяйстве обусловлен повышением точности измерения показателя тепловой инерции термопреобраэователя в заводских условиях при их автоматической сортировке, экспресс-анализе и т..д.

"0+(О„- "î) е

Заказ 4754/26 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель В. Куликов

Редактор Н.Пушненкова Техред О.Неце Корректор В. Бутяга