Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к температурным измерениям. Цель изобретения - повышение помехозащищенности устр-ва. В момент равенства выходных напряжений интеграторов 9 и 18 срабатывает компаратор 17. По его выходному сигналу формирователь 20 формирует импульс, поступающий на логический элемент И 22. При несовпадении выходных импульсов компаратора 20 .и счетчика 21 стробов происходит , сбрасывание счетчика 21 стробов и счетчика 23 совпадений импульсом с инверсного выхода логического элемента И 22. Период следования импульсов на выходе счетчика 21 стробов равен периоду пилообразного напряжения на выходе интегратора 9. Если сигнал термоэлектрического преобразователя (ТП) 1 изменяется, изменяется интервал между началом второго такта и стробироганием компаратора 17. При достижении момента фазового перехода реперного материала калибратора температура рабочего спая ТП 1 длительное время остается постоянной. Фаза импульсов на выходе компаратора 17 относительно второго такта не изменяется в нескольких циклах преобразова-;- НИН. Это приводит к совпадению импульсов на в-ходе элемента И 22, Счетчик 23 совпадений заполняется и формируется сигнал поправки, поступающий на вход блока 6 управления. 1 ил. с

союз советсних социалистических

РЕСПУ6ЛИН (51)4 0 01 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенныЙ номитет сссР по делАм изо6Ретений и отнРытий (21) 4070426/24-10 (22) 01.04.86 (46) 23.05.88. Бюл. Р 19 (72) А.А.Саченко, В.В.Кочан, В.И.Мильченко и Б.А.Маслыяк (53) 536.532 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 569876, кл. С 01 К 7/02, 19?6.

Авторское свидетельство СССР

У 77 1485, кл. Г. 01 К 7/02, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕК1ЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к температурным измерениям. Цель изобретения — повыщение помехозащищенности устр-ва. В момент равенства выходных напряжений интеграторов 9 и 18 ñðàбатывает компаратор 17, По его выходному сигналу формирователь 20 формирует импульс, поступающий на логический элемент И 22, При несовпадении выходных импульсов компаратора

20 .и счетчика 21 стробов происходит сбрасывание счетчика 21 стробов и счетчика 23 совпадений импульсом с инверсного выхода логического элемента И 22. Период следования импульсов на выходе счетчика 21 стробов равен периоду пилообразного напряжения на выходе интегратора 9. Если сигнал термоэлектрического преобразователя (ТП) 1 изменяется, изменяется интервал между началом второго такта и стробирот знием компаратора t7. При достижении момента фазового перехода реперного материала калибратора температура рабочего спая ТП 1 длительное время остается постоянной. Фаза импульсов на выходе компаратора 17 относительно второго такта не изменяется в нескольких циклах преобразова-, ния. Это приводит к совпадению импуль1 сов на входе элемента И 22, Счетчик

23 совпадений заполняется н формируется сигнал поправки, поступающий на вход блока 6 управления. 1 ил.

1397741

Изобретение относится к области температурных измерений и мажет быть использовано для построения средств измерения температуры повышенной точ5 ности, в которых осуществляется автоматическая поверка измерительного канала сагместна с термоэлектрическим преобразователем.

Цель изобретения — повью|ение ломе---0 хозащищенности устройства.

На чертеже приведена блок-схема

Предлагаемого устройства.

Устройство содержит термоэлектрический преобразователь (TH) 1 со

15 встроенным калибратором, сумматор 2, блок 3 коррекции, коммутатор 4„ источник 5 стандартнога сигнала, первый блок 6 управления, усилитель. 7,, первыи переключатель 8, первый ин::егра- 20 тор 9 с аналоговой коррекцией смещения нуля, источник 10 опорного сигнала, первый компаратор 11 второй блок

12 управления, генератор 13 тактовых импульсов, второй переключатель 14, счетчик 15,, индикатор 16, второй кампаратор 17, второй интегратор 18 с аналоговой коррекцией смешения нуля, третий переключатель 19, фарм:: рователь 20, счетчик 21 стробав, лагичес- - 0 кий элемент И 22 и счетчик 23 совпадений.

Устройство работает следующим образом.

В режиме "Калибрование" оператор

35 переводит объект в режим постоянного нагрева или охлаждения. По команде оператора первый блок 6 управления, подавая сигнал управления на блок 12 управления, переводит его на работу в режим "Калибрование", запрещая подачу сигнала на подключен;е к входу интегратора 9 напряжения источника

10 опорного напряжения. с1 5

Б первом такте по команде с блока 12 управления, подаваемой на переключатели 8 и 19, к первому входу интегратора 9 подключается усиленный сигнал TH 1, в результате чего на его выходе формируется сигнал, .пропарцио50 нальный температуре измеряемой среды, а первый вход интегратора 18 подключается K Hóëåâîé шине„ Во втором такте на входы первого интегратора сигналы не подаются, в результате чего его выходное напряжение остается постоянным, а на первый вход второго интегратора поступает напряжение с выхода источника. 10 опорного напряжения.

Б момент равенства выходных напряжений интеграторов 9 и 18 срабатывает второй компаратзр 17. 1Io его выходному сигналу формирователь 20 формирует импульс, пас гупающий на логический элемент И 22, При несовпадении выходных импульсов компаратара 20 и счетчика 21 страбав происходит сбрасывание счетчиков стробов 21 и совпадений 23 импульсом с инверсного выхода логического элемента И 22. Разрядность счетчика 21 страбон выбирается равной разрядности счетчика 15 поэтому период следования импульсов

Hp. выходе счетчика 21 точно ранен nepèîäó пилообразного напряжения на выходе интегратора 9, и дрейф частоты генератора тактовых импульсов не оказь.вает влияния на синхронность этих процессов.

8 конце цикла преобразования па команде с блока 12 управления, первые входы интеграторов подключаются к нулевой шине устройства, а вторые, соединенные с нулевой шиной через запоминающие конденсаторы (не показаны), подключаются к выходам кампараторав 11 и 17 соответственно для автоматической установки нуля.

Если сигнал ТП 1 изменяется, изменяется и амплитуда запоминаемого выходного напряжения интегратора 9 ва втором такте, что приводит к изменению интервала между началом второго такта и срабать|ванием кампаратора 17.

Импульсы с выхода последнега 17 и счетчика 21 стробов поступают разновременно на входы лагического элемента И 22, а. фаза начала. счета в счетчике 21 стробов после его сброса иэ" меняется. При достижении момента фазового перехода репернога материала калибратора температура рабочего спая

ТП длительное время (десятки секунд) остается постоянной. B этом случае фаза импульсов на выходе компаратора

17 отнасительнс начала второго такта не изменяется ";. нескольких циклах преобразования. Это приводит к совпадению импульсов на входе лагическогс элемента И 22. Последовательное совпадение импульсов с выходов компаратара 17 и счет .:ика 21 стробов в течение ряда циклоь приводит к запапнению счетчика 73 совпадений и формированию

1397741 сигнала "Формирование поправки", поступающего на вход блока 6 управления

Блок 6 управления включает блок 3 коррекции и переводит блок 12 управления в режим работы, при котором во втором такте к входу интегратора 9 подключается источник 10 опорного напряжения и элементы 7-16 начинают работать в режиме нольтметра двухтактного интегрирования, Пад действием управляющего сигнала блока 6 управления коммутатор 4 встречно сигналу ТП включает напряжение источника 5 стандартного сигнала, соответствующее температуре фазового перехода реперного материала калибратора. Под воздействием выходного сигнала усилителя 7 выходное напряжение блока 3 коррекции начинает изменяться до тех пор, пока сумма термс-ЭДС ТП и выходного напряжения блока 3 коррекции не становится равной неличине стандартного сигнала источника 5, о чем свидетельствует отсутствие напряжения на выходе усилителя 7.

На этом процесс "Калибрование" заканчивается.

В режиме "Измерение" выходной сигнал блока 3 коррекции постоянно складывается с сигналом ТП 1, чем достигается коррекция погрешности

ТП, линии связи, схемы компенсации свободных концов ТП (не показана), а также аналоговой части устройства.

Схема идентификации фазового перехода реперного материала калибратора (счетчики 21 и 23, элемент И 22, интегратор 18, формирователь 20, компаратср 17) н режиме "Измерение" отключается.

Скорректированный сигнал с выхода коммутатора 4 поступает на вход усилителя 7 и с помощью элементов 8-16, работающих в режиме цифрового вольтметра двухтактного интегрирования, преобразуется в цифровое значение температуры.

Устройство может быть реализовано на основе серийных блоков и элементов. Блок 12 управления может быть выполнен в виде временного распределителя импульсов, управляемого сигналами со счетчика 15.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический преобразователь со встроенным калиб4

45 ратор, нторай компаратар, формирователь и третий переключатель, управля.ющий вход которого соединен с дополнительным выходом второго блока упранления, второй, третий и четвертьй входы соединены соответственно с выходом источника опорного напрчжения, выходом второго кампаратара и н .левай шиной устройства, а выходы пальнючераторам, подключенный к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции, а выход подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с выходом источника стандартного сигнала, управляющий вход подключен к первому выходу первого блока управления, а выход через усилитель — к входу блока коррекции и первому входу первого переключателя, второй, третий и четвертый входы соединены соответственно с выходом источника опорного напряжения, выходом первого компаратора и нулевой шиной устройства, управляющий вход соеди" нен с первым выходом второго блока управления, а выходы подключены к входам первого интегратора„ ныхс., которого через первый компаратар подключен к первому управляющему входу второго переключателя, вход которого соединен с нь.ходом генератора тактовых импульсов, второй управляющий вход соединен с вторым выходом второго блока управления, а выход подключен к входу счетчика импульсов, выход которого соединен с индикатором, а управляющий нхсд и выход пере" полнения соединены соответственно с третьим выходом и первым входом второго блока управления, второй вход кстарсгс подключен к второму выходу пернога блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом блока коррекции, а вход подключен к выходу счетчика совпадений. счетный вход кстарага соединен с неинвертирующим выходом логического элемента И, первый вход котарога подключен к выходу счетчика страбон, нход которого подключен к выходу ге" нератора тактовых импульсов, вход сброса соединен с входам сброса счетчика совпадений и подключен к иннертирующему выходу логического элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью повышения памехазащищенности, в него введены нторои ннтегСоставитель R куликов

Техреду А.Кравчук

Редактор И.Горная

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 22б4/39

Тираж 607

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

1 но делам изобретений и открытий

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

Попписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная, 4 ны к входам второго интегратора, при этом входы второго компаратора соединены соответственно с выходами перво) о и второго интеграторов, а выход через формирователь подключен к вто" рому входу логического элемента И.