Устройство для измерения температуры

 

Изобретение может, использоваться в робототехиических системах распознавания различных температурных полей неэлектропроводлых сред. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры без снижения быстродействия. Сигналами с генератора I тактовых импульсов производится спрос элементов прибора с зарядовой связью ( ПЗС) 2, электрическая запись зарядов на вход ПЗС отсутствует, поэтому на выходе ПЗС будут импульсы нанряжеп ш, величина которых функцяо)ально связана с температурой . Цикл измерения начинается с окончания действия импульса с формирователя 7, устанавливающего интегратор И 4 и счетчик С 3 в начальное состояние. II 4 начинает интегрировать импульсы напряжения с выхода ПЗС, а С 3 подсчитывает их количество. По достижении И 4 уровня опорного напряжения источ) 8 срабатьшает блок 6 сравнения, по сигналу которого регистратор 5 фиксирует код С 3, являющийся результатом измерения, а форм фователь формирует импульс дл нач; льной установки И 4 и С 3. 1 ил. i л о о 4j ел

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЬИН ию &3<и 2 1 0675

1511 4. G О! К 7/34

Всрп ê. q !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3798835/24-10 (22) 03.07.84 (46) 07.03.86. Бюл. Р 9 (71) Томский институт автоматизированньр: систем управления и радиоэлектроники (72) Л.К.Пешель (53) 536.53(088 ° 8) (5á) Лвторское свидетельство СССР

Р 726440. кл. G 01 К 7/34, 1977.

Авторское свидетельство СССР

11- 830152, кл. G 01 К 7/34, 1979 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕ1!ИЯ ТЕ!1ПЕРЛТУРЫ (57) Изобретение может. использовать-ся в робототехнических системах распознавания различных температурных полей неэлектропроводных сред. Цель изобретения — повышение точности измерения температуры без снижения быстродействия. Сигналами с генератора 1 тактовых импульсов производится спрос элементов прибора с зарядовой связью (ПЗС ) 2, электрическая запись зарядов на вход ПЗС отсутствует, поэтому на выходе ПЗС будут импульсы напряжения, величина которых функционально связана с температурой. Цикл измерения начинается с окончания действия импульса с формирователя 7, устанавливающего интегратор 1! 4 и счетчик С 3 в начальное состояние. И 4 начинает интегрировать импульсы напряжения с выхода ПЗС, а С 3 подсчитывает их количество. По достижении

И 4.уровня опорного напряжения источника 8 срабатывает блок 6 сравнения, по сигналу которого регистратор 5 фиксирует код С 3, являющийся результатом измерения, а формирователь формирует импульс для нач; пьной установки И 4 и С 3.

1 ил.

1216675

10 !

20

40

Изобретение относится к области измерения температур и может быть использовало в робототехнических системах распознавания различных температурных полей пеэлектропроводпых сред.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры без снижения быстродействия °

На чертеже приведена функциональная схема устройства для измерения температуры.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, многоэлементный прибор с зарядовой связью (ПЗС)

2, счетчик 3, интегратор 4 со сбросом, регистратор S, блок 6 сравнеппя, формирователь 7 импульса, источник 8 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом, Спгналамн с генератора 1 тактовых импульсов производится непре: рывный опрос элементов ПЗС 2. Электрическая запись зарядов на вход

ПЗС отсутствует, поэтому, благодаря термогенерации на выходе ПЗС 2 будут появляться зарядовые пакеты, т.е. импульсы напряжения, величина которых функционально связана с температурой. Цикл измерения начинается с окончанием действия импульса, сформированного формирователем 7, который осуществляет установку интегратора 4 и счетчика

3 в начальные состояния. При этом интегратор 4 начинает интегрировать импульсы напряжения с выхода ПЗС 2, а счетчик 3 подсчитывает их количество, При достижении выходным напряжением интегратора 4 уровня опорного напряжения блока 8 срабатывает блок 6 сравнения, по сигналу которого регистратор 5 фиксирует код счетчика 3, являющийся результатом иэмерепия, а блок 7 формирует импульс дпя начальной установки интегратора 4 и счетчика 3.

Интегрирование выходного сигнала

ПЗС в течение интервала времени, зависящего оò уровня опорного напряжения, позволяет обеспечить повышение отношения сигнал/шум на входе блока сравнения, фиксирующего момент окончания измерения, и тем самым в несколько раз повысить точность измерения температуры.

Выбор уровня опорного напряжения осуществляется в зависимости от требуемой точности измерения и параметров используемого ПЗС.

В качестве многоэлементного ПЗС при практической реализации устройства может быть использовал.трехфазныи линейный ПЗС с поверхностным каналом переноса типа 1200ЦЛ1, имеющий 1024 элемента. Этой цели может служить и матричный ПЗС любого типа, Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает всю необходимую последовательность импульсных напряжений для непрерывного опроса элементов названного типа линейного ПЗС 2.

Частота опроса равна 10 кГц и определяется допустимым значением составляющей ошибки измерения, связанной с дискретным отсчетом сигнала ПЗС 2 °

Формирователь импульса представляет собой в простейшем варианте одновибратор, формирующий по сигналу блока 6 сравнения импульс определенной длительности, Регистратор 5 имеет в составе регистр, дешифратор и и. В регистре хранится результат измерения до окончания следующего цикла измерения. В принципе, регистратор 5 может иметь и другие блоки для автоматической регистраций результатов измерения. Блок сравнения и интегратор могут быть выполнены по любым известным схемам на основе микросхем.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее в качестве чувствительного элемента многоэлементный прибор с зарядовой связью, управляющий вход которого соединен с выходом генератора тактовых имлульсов, источник опорного напряжения и счетчик, выход которого подключен к регистратору, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены интегратор со сбросом, блок сравнения и формирователь импульсов, выход которого подключен к управляющим входам счетчика и интегратора, а управляющий вход соединен с управляющим входом регистратора и выходом блока сравнения, 1216675

Составитель В.Куликов

Редактор В.Иванова Техред С.Мигунова Корректор В.Бутяга

Заказ 996/53 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 входы которого соединенй соответственно с выходами источника опорного напряжения и интегратора, вход которого подключен к выходу много— элементного прибора с зарядовой связью, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с входом счетчика.