Устройство для определения показателя тепловой инерции термоэлектрического преобразователя

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для определения показателя тепловой инерции термоэлектрического преобразователя в условиях естественного теплообмена термоэлектрического преобразователя со средой, в которой он находится. Цель изобретения - повышение быстродействия. Цель достигается тем, что в режиме "Измерение" сигнал с термопары через переключатели 4, 5 и усилитель 22 поступает на схему сравнения 3, на второй вход которой поступает сигнал с кодоуправляемой резистивной матрицы 20, связанной с выходом усилителя 23. После режима "Охлаждение" сигнал с резистивного делителя 6 через ключ 7 с транзистором 9 сравнивается с опорным напряжением Еоп, по достижении которого срабатывает триггер 10 и запускает цифровой регистратор 13. Одновременно открывается транзистор 8 аналогового ключа 7, транзистор 9 закрывается. При достижении значением напряжения с выхода делителя значения Еоп срабатывает триггер 10 и останавливает регистратор 13. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G01 К 1500

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риа. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4082700/24-10 (22) 13.05.86 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) Физико-механический институт им. Г. В. Карпенко (72) В. Г. Зубов и А. Л. Хлюнев (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 624123, кл. G 01 К 15/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1040352, кл. G 01 К 15/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для определения показателя тепловой инерции термоэлектрического преобразователя в условиях естественного теплообмена термоэлектри„„SU„„1476329 A 1 ческого преобразователя со средой, в которой он находится. Цель изобретения — повышение быстродействия. Цель достигается тем, что в режиме «Измерение» сигнал с термопары через переключатели 4, 5 и усилитель 22 поступает на схему сравнения

3, на второй вход которой поступает сигнал с кодоуправляемой резистивной матрицы 20, связанной с выходом усилителя 23.

После режима «Охлаждение» сигнал с резистивного делителя 6 через ключ 7 с транзистором 9 сравнивается с опорным напряжением Е., по достижении которого срабатывает триггер 10 и -апускает цифровой регистратор 13. Одновременно открывается транзистор 8 аналогового ключа 7, транзистор 9 закрывается. При достижении значением напряжения с выхода делитепя значения Е. срабатывает триггер 10 и останавливает регистратор 13. 2 ил.

1476329

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для определения показателя тепловой инерции термоэлектрического преобразователя в условиях- естественного теплообмена термоэлектрического преобразователя со средой, в которой он находится.

Цель изобретения — повышение быстродействия за счет устранения зависимости температурного скачка от степени нагрева термоэлектрического преобразователя.

На фиг. 1 приведена временная диаграмма, поясняющая сущность метода определения показателя тепловой инерции термоэлектрического преобразователя; на фиг. 2— структурная схема устройства для измерения показателя тепловой инерции термоэлектрического преобразователя.

Устройство содержит источник 1 тока, первую 2 и вторую 3 схемы сравнения, первый 4 и второй 5 переключатели, резистивный делитель 6, аналоговый ключ 7 с транзисторами 8, 9, первый 10 и второй 11 триггеры, одновибратор 12, цифровой регистратор 13, состоящий из генератора 14 опорной частоты, ключа 15, счетчика 16 и блока 17 цифровой индикации, генератор 18 импульсов, счетчик 19 импульсов, кодоуправляемую резистивную матрицу

20, схему И 21, первый усилитель 22, второй усилитель 23, источник опорного напряжения (не указан).

Устройство работает следующим образом.

При включении питания первый триггер !

О устанавливается в состояние «1», а второй триггер 11 — в «О», счетчик 19 обнуляется. При этом открывается транзистор 9 и закрывается транзистор 8, входящие в состав аналогового ключа 7.

На вход устройства подключают термопару, которая установлена на объекте и находится в среде с определенной температурой в условиях естественного теплообмена. Переключатель 4 рода работы устанавливают в положение «Измерение» (И), а второй переключатель 5 — в положение а.

На выходе термопары имеется установившееся значение сигнала, пропорциональное Ео, которое после усиления первым усилителем 22 через переключатель 5 поступает на первый вход второй схемы 3 сравнения.

Потенциалы, поступающие на соответствующие входы схемы И 21 с инверсного

«выхода второго триггера 11, разрешают прохождение импульсов с выхода генератора

18 импульсов через схему И 21 на первый вход счетчика 19. С выхода кодоуправляемой резистивной матрицы 20 на второй вход второй схемы 3 сравнения поступает ступенчато нарастающее напряжение. В момент равенства сигналов, поступающих на входы схемы 3 сравнения, последняя вырабатывает импульс, изменяющий состояние

55 второго триггера 11. При этом блокируется состояние счетчика 19 и на выходе кодоуправляемой резистивной матрицы 20 фиксируется потенциал, равный выходному сигналу первого усилителя 22. После этого переключатель 4 рода работы переводят на определенное время в положение «Охлаждение» (О). Термоэлектрический преобразователь при этом подключается к источнику 1 тока, а последний при помощи встречного постоянного тока охлаждает спай термоэлектрического преобразователя до некоторой температуры, лежащей ниже температуры, в которой находится термопара.

Затем переключатель 4 возвращается в исходное положение И, а второй переключатель 5 — в положение б. В этом положении на вход делителя 6 поступает напряжение, пропорциональное

Е(Т)=(Ео — E)e где т — показатель тепловой инерции;

t — текущее время;

Š— выходное значение первого усилителя 22 в момент t=0.

На второй вход первой схемы 2 сравнения подается напряжение е,„. На первый вход первой схемы 2 сравнения через открытый транзистор 9 аналогового ключа

7 поступает напряжение, пропорциональное

aE(t) исследуемого термоэлектрического преобразователя, где а — коэффициент деления делителя 6.

В момент /и когда текущее значение аЕЯ достигает значения е„, первая схема 2 сравнения своим выходным импульсом изменяет состояние триггера 10, благодаря чему на управляющие входы аналогового ключа 7 поступают напряжения, закрывающие транзистор 9 и открывающие транзистор 8. На первую схему 2 сравнения поступает напряжение, пропорциональное

bE(t) — напряжение исследуемого термоэлектрического преобразователя, где b коэффициент деления делителя 6 (a(b(1).

При этом одновременно выходным сигналом первого триггера 10 замыкается ключ

15 цифрового регистратора 13 и на счетчик

16 с генератора 14 опорной частоты поступают импульсы, количество которых высвечивается в блоке 17 цифровой индикации.

При достижении напряжения bE(t) уровня е,„(момент 4) первая схема 2 срабатывает вторично и переводит первый триггер

10 в состояние «1». Ключ 15 размыкается, на управляющие входы аналогового ключа 7 поступают напряжения, открывающие транзистор 9 и закрывающие транзистор 8. Одновременно передним фронтом импульса первый триггер 10 запускает одновибратор 12, который формирует короткий импульс, сбрасывающий счетчик 19 и второй триггер 11 в начальные состояния.

Так как в моменты ti и 4 aE(ti) =e и ЬЕ(4) =е,„, то и 1тервал времени

1476329

Формула изобретения

Составитель Е. Зыков

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор?1. Король

Заказ 2!! 4/42 Тираж 574 Подписнос

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ((.(.Ð

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4,5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 — ti будет пропорционален показателю тепловой инерции т т= в)/п(Ь) а).

Устройство для определения показателя тепловой инерции термоэлектрического преобразователя, содержащее первую и вторую схемы сравнения, первый и второй переключатели, резистивный делитель, аналоговый ключ, первый и второй триггеры, одновибратор, цифровой регистратор, генератор импульсов, счетчик импульсов, кодоуправляемую резистивную матрицу, схему И, источник тока и первый усилитель, вход которого соединен через первый переключатель с источником тока, а выход через второй переключатель соединен с первым входом первой схемы сравнения, причем управляющие входы аналогового ключа соответственно соединены с выходами первого триггера, соединенными с управляющими входами цифрового регистратора и входом одновибратора, входы аналогового ключа соединены с выходами резистивного делителя, а выход аналогового ключа соединен с первым входом второй схемы сравнения. выход которой подключен к счетному входу первого триггера, при этом первый вход схемы И соединен с генератором импульсов, второй вход — с инверсным выходом второго триггера, а выход соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом одновибратора и с первым входом второго триггера. а выходы подключены к управляющим входам кодоуправляемой резистивной матрицы, первый вход которой подключен к источнику опорного напряжения, а выход подключен к второму входу первой схемы сравнения, подключенной выходом к второму входу второго триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет устранения зависимости температурного скачка от степени нагрева термоэлектрического преобразователя, в него дополнительно введен второй усилитель, подключенный пер20 вым входом к выходу кодоуправляемой резистивной матрицы, вторым входом — к второму переключателю, а выход соединен с резистивным делителем, причем второй вход второй схемы сравнения подключен к источнику опорного напряжения.