Устройство для компенсации температурной зависимости э.д.с. насыщенного нормального элемента

Устройство для компенсации температурной зависимости э.д.с. насыщенного нормального элемента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭДС НАСЫЩЕННОГО НОРМАЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА, содержгиаее квадратичный преобразователь температуры в частоту, выполиенный, нап|эИмер, в Лще высокочастотного генератора с термочувствительным кварцевым пьбзоэлементом, установленным в термостате вместе с насыщенным нормальным элементом, смеситель частот, один из входов крторого соединен с выходом квадратичного преобразователя температуры в частоту , а другой вход - с выходом опорного генератора, преобразователь Частоты в цифровой код, вход которого подключен к выходу смесителя частот, преобразователь цифрового кода в напряжение постоянного тока, о т л и ч ающе е с я тем, что, с целью повышения точности компенсации, в него введены блок извлечения квадратного корня, умножитель и сумматор, причем вход блока извлечения квадратного корня и один из входов умножителя соединены с выходом преобразователя частоты в цифровой код, другой вход умножителя подключен к выходу блока извлечения квадратного корня, (Л входы сумматора соединены с выходами преобразователя частоты в цифровой код, блока извлечения квадратного корня и Умножителя, а выход - с входом преобразователя цифрового кода в напряжение постоянного тока.

СОЮЗ 008ЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИИ

3(SD G 01 R 19 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3413032/18-21 ,(22) 26.03.82 (46) .30 ° 06.83. -Вюл. М 24 (72) В. Г. Бойчук (53) 621. 317.7 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (56) 1, Авторское свидетельство СССР

822059, кл. G 01 R 19/32 1979 °

Вейд В. и Слутски Л. Кварцевый кристаллический термометр. - "Приборы для научных исследований", 1962, т. 33, Р 2, с. 67-69, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ

ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭДС НАСЫЩЕННОГО НОРМАЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА, содержащее квадратичный преобразователь температуры в частоту, выполненный, например, в виде высокочастотного генератора с термочувствительным кварцевым пьезоэлементом, установленным в термостате вместе с насыщенным нормальным элементом, смеситель частот, один из входов которого

„„SU„„1 A соединен с выходом квадратичного преобразователя температуры в частоту, а другой вход — с выходом опорного генератора, преобразователь частоты в цифровой код, вход которого подключен .к выходу смесителя частот, преобразователь цифрового кода в напряжение постоянного тока, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности компенсации, в него введены блок извлечения квадратного корня, умножитель и сумматор, причем вход блока извлечения квадратного корня и один из входов умножителя соединены с выходом преобразователя частоты в цифровой код, другой вход умножителя подключен к выходу блока извлечения квадратного корня, входы сумматора соединены с выходами преобразователя частоты в цифровой код, блока извлечения квадратного корня и умножителя, а выход — с входом преобразователя цифрового кода Я

B напряжение постоянного тока.

10260?1, Изобретение относится к электроиэмерительной технике и преднаэначе но для использования в процессах осуществленяя температурных поправок на ЭДС при эксттлуатации и поверке насттщенных нормальных элементов.

Известно устройство для компенсации температурной зависимости ЭДС насыщенного нормального элемента, содержащее линейный преобразователь температуры в напряжение постоянного 10 тока, выход которого через усилитель постоянного тока соединен с входами умножнтелей,вырабатывающих квадратичную и кубическую зависимости напряжения постоянного тока от температу- 35 ры, сумматор, входы которого подключены к выходам усилителя постоянного тока и .обоих умножителей, а выходк входу делителя напряжения f1)„

Недостаток известного устройства 2О заключается в низкой точности компенсации, обусловленной использованием некачественнога аналогового преобразователя температуры.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для компенсации температурной зависимости

ЭДС насыщенного нормального элемента, содержащее квадратичный преобразователь температуры в частоту, выполненный, например, в виде высокочастотного генератора с термочувствительным кварцевым пьезоэлементам, установленным в термостате вместе с насыщенным нормальным элементом, смеситель частот, один из Зз входов которого соединен с выходом квадратичного преобразователя температуры в частоту, а другой входс выходом опорного генератора, преобразователь частоты в цифровой код, 4Q вход которого подключен к -выходу смесителя частот, преобразователь цифрового кода в напряжение постояннага тока, вход которого соединен с выходом преобразователя частоты в цифровой код (21.

Применение н указанном устройотве более совершенного аналогового преобразователя температуры и узлов аналого-цифрового преобразователя обеспечивает предпосылки для получения приемлемой точности компенса" ции. Однако общее конструктивное построение известного устройства предусматривает устранение только квадратичной составляющей температурной зависимости ЭДС насыщенного нормального элемента и не предполагает исключения линейной и кубической составляющих.

Цель изобретения - повыцение точ 60 ности компенсации путем устранения всех трех упомянутых составляющих температурной зависимости ЭДС при сохранении в конструкции перспективнога аналогового преобраэователя температуры к узлов аналого-цифрового преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для компенсации температурной зависимости ЭДС насыщенного нормального элемента, содержащее квадр.тичный преобразователь температуры в частоту, выполненный, например, в виде высокочастотного генератора с термочувствительным кварцевым пьезоэлементом, установленным .в термостате вместе с насыщенным нормальным элементом, смеситель частот,. один иэ. входов которого соединен с выходом квадратичного преобразователя температуры в частоту, а другой входс выходом опорного генератора, преобразователь частоты в цифровой код, вход которого подключен к выходу смесителя частот, преобразователь цифрового кода в напряжение постоянного тока, введены блок извлечения квадратного корня, умножитель и сумматор, причем вход блока извлечения квадратного корня и один иэ входов умножителя соединены с выходом преобразователя частоты в цифровой код, другой вход умножителя подклю" чен к выходу блока извлечения квадратного корня, входы сумматора соединены с выходами преобразователя частоты в цифровой код, блока извлечения квадратного корня и умножителя, а выход -. с входом преобразователя цифрового кода в напряжение постоянного тока.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройст ва для компенсации температурной зависимости ЗДС насыщенного нормального элемента, Устройство содержит квадратичный преобразователь 1 температуры в частоту, опорный генератор 2, смеситель

3 частот, преобразователь 4 частоты в цифровой код, блок 5 извлечения квадратного корня, умножитель б, сумматор 7 и преобразователь 8 цнфрового кода в напряжение постоянного тока

Преобразователь 1 может быть выполнен в виде высокочастотного генератора с термочувствительным кварцевым пьезоэлементом, установленным в термостате вместе с насыщенным нормальным элементом.

При изменении температуры в тер мостате изменяется с квадратичной зависимостью собственная резонансная частота термочувствительного кварцевого пьезоэлемента. Частота преобразователя 1 и стабильная частота опорного генератора 2 поступают в смеситель 3, который формирует частоту биений, равную разности частот преобразователя 1 и генератора 2.

Преобразователь 4 преобразует частоту биений в цифровой код, зависи1026071

Составитель Л. Морозов .Редактор Н. Безродная Техред A.йч Корректор M. Тяско

Заказ 4552/37

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

224045, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал, ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мость которого от температуры оказывается пропорциональной квадратичной составляющей температурной зависимости ЭДС насыщенного нормального элемента. Из полученного цифрового кода блок 5 извлекает квадратный корень, формируя, в свою очередь, цифровой код, зависимость которого от температуры характеризует линейную составляющую температурной зависи.мости ЭДС насыщенного нормального элемента. С помощью умножителя 6, перемножающего коды, отображающие линейную и квадратичную составляющие рассматриваемой температурной зависимости, формируется цифровой код, зависимость которого от температуры дает представление о кубической составляющей температурной завиеийости . ЭДС насыщенного нормального элемента. Посредством сумматора 7.осуществляется алгебраическое суммирование всех трех сформированных цифровых кодов, а преобразователем .8 производится преобразование полученной суммы в выходное напряжение постоянного то;ка, соответствующее температурной з висимости ЭДС насыщенного нормального элемента с линейной, квадратичной и кубической составляющиьы.

Выхрдную цепь устройства соединяют последовательно с зажимами насыщенного нормального элемента, благода ря чему достигается полная компенсация температурной зависимости его

ЭДС.

В связи с тем, что в данном слу1О чае исйользуется совершенный первичный преобразователь температуры со стабильными по техническим параметрам узлами аналого-цифрового преобразователя, а общая конструк35 ция устройства позволяет исхлючить

° одновременно линейную, квадратичную и кубическую составляющие температурной зависимости ЭЦС насыщенного нормального элемента, результирую- . щая точность компенсации данной тем» пературной завйсимости оказывается повышенной.

Предлагаемое устройство наиболее .эффективно может быть применено

25. при эксплуатации насыщеннсго нормаль. ного элемента в пассивном термо-, стате.