Преобразователь температуры в частоту
Оп ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
40397I
Союз Советских
Социалистимеских
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 26.XI.1971 (№ 1717895/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43
Дата опубликования описания 20.III.1974
М. Кл. С 011с 7/20
Гасударственный камитет
Совета Мииистрав СССР аа делам изобретений и аткрытий
УД К 536.531(088.8) Авторы нзобрстсчпгя
В. А. Дмитриев и Ю. И. Горбачев
Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. M. Губкина
Заявитель
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЪ| В ЧАСТОТУ
Изобретение касается измерения температуры, в частности преобразования температуры в частоту.
Известны преобразователи температуры в частоту, содержащие электронный усилитель и фазирующую цепь, активные элементы которой являются датчиками температуры. Фактически такие приборы являются перестраиваемыми по частоте RC-генераторами.
Недостатком существующих приборов является нелинейная (обратно пропорциональная) зависимость между частотой и измеряемым параметром, что не позволяет применить дчя регистрации результатов измерений стандартные частотомеры и снижает точность измерений.
Для повышения точности в предлагаемом преобразователе фазирующая цепь выполнена в виде Г-образного RL-четырехполюспика, в который в качестве активных элементов включены терморезисторы.
На чертеже дана блок-схема предлагаемого преобразователя.
Устройство содержит электронный усилитель 1 н фазирующую цепь 2, представляющую собой Г-образный RL-четырсхполюсник.
Фазирующая цепь состоит из двух нндуктивностей /.1 и L> >и двух активных сопротивлений Ri н Ре, являюгцихся датчиками темпеf!
Можно показать, что если R,=R, н /,— — 1, частота генерируемых колебаний в таком приборе определяется выражением
5 (1)
c(t) у рг(t) где R(t) — текущее значение сопротивления активного элемента фазирующей цепи;
10 r(t) — текущее значение активного сопротивления катушки индуктивного элемента фазирующей цепи;
L(t) — текущее значение индуктивности индуктивного элемента фазирую15 щей цепи.
Даже при сравнительно низкоомных активных датчиках (порядка 102ом) необходимая величина индуктивности невелика и составляет в среднем несколько миллигенри.
Такая индуктивность может быть выполнена без магнитопровода, что существенно повышает термостабильность.
Применение бесклркасной намотки с заливкой катушки компаундами позволяет в еще большей степени повысить термостабнльность.
Поэтому ориентировочно можно считать
L(t) = L0 где /и — величина индуктивности при норЗО мальпой температуре.
403971 учетом (2) и (3), получают
Известно, что (2) (3) R(t) = R,(1+ а,t); г(/) = r,(1 + а,/), ! !
Составитель М. Фримштейн
Техред А. Камышникова
Корректор Т. Гревцова
Редактор T. Иванова
Заказ 556/8 Изд. № 189 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 3С-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 где Ла — сопротивление датчиков при нормальной температуре;
r„— активное сопротивление катушки индуктивности при нормальной температуре; а — температурный коэффициент сопротивления датчиков; аа — температурный коэффициент активного сопротивления катушки индуктивност и;
1 — текущее значение температуры.
Если датчики и катушки индуктивности выполнены из медного провода, как это обычно имеет место на практике, а1 — — 2 — — ам,д„. В этом случае, преобразова в выражение (1) с
r2 ! ! ! ! ! т. е. изменение активного сопротивления катушки индуктивности с температурой практически не влияет на показания прибора и «е нарушает линейной зависимости частоты от температуры.
10 Таким образом, в системе обеспечивается линейная зависимость между генерируемой частотой и измеряемой температурой.
Предмет изобретения
Преобразователь температуры в частоту, содержащий фазирующую цепь и электронный усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, фазирующая цепь выполнена в виде Г-образ ного RL-четырехполюсника, в который в качестве активных элементов включены терморезисторы.
