Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения при работе с различными типами преобразователей температуры в напряжение. В течение первого и третьего тактов на вход интегратора 7 подаются выходные напряжения вычитателей 3 и 4, а в течение второго и четвертого тактов интегрируется выходное напряжение источника 2 опорного напряжения. Селектор 10 в течение первого и третьего тактов закрыт для прохождения импульсов генератора 11, в течение второго такта он открыт для прохождения импульсов на вход счетчика-делителя 12, а в течение четвертого такта - на вход реверсивного счетчика 13. Код, сформированный в конце четвертого такта, является эквивалентом измеряемой температуры и индицируется цифровым индикатором 15. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 К 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБР1..ТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4449998/24-10 (22) 20.05.88 (46) 30.11.89. Вюл. й- 44 (71) Институт технической теплофизики АН УССР (72) 3.Я. Монастырский, Л.В, Гурьянов и Э.А, Тарасенко (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 621971, кл. G 01 К 7/02, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 678334, кл. G 01 К 7/00, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫЫ (57) Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения при работе с разÄÄSUÄÄ 1 2 4 7 A i личными типами преобразователей температуры в напряжение. В течение первого и третьего тактов на вход интегратора 7 подаются выходные напряжения вычитателей 3 и 4, а в течение второго и четвертого тактов интегрируется выходное напряжение источника 2 опорного напряжения ° Селектор 10 в течение первого и третьего тактов закрыт для прохождения импульсов генератора 11 в течение второго такта он открыт для прохождения импульсов на вход счетчика-делителя 12, а в течение четвертого такта — на вход реверсивного счетчи" ка 13. Код, сформированный в конце четвертого такта, является эквивалентом измеряемой температуры и инднцируется цифровым индикатором 15. 1 ил.

1525477 первого и третьего тактов на вход интегратора 7 подаются выходные напряжения вычитателей 3 и 4, а в течение второго и четвертого тактов интегрируется выходное напряжение источника

2, Селектор 10 н течение первого и третьего тактон закрыт для прохождения импульсов генератора ll н течение второго такта он открыт для прохождения этих импульсов на вход счетчика-делителя 12, а в течение четвертого такта — на вход реверсивного счетчика 13. Код, сформированный в конце четвертого такта н счетчике 14, является эквивалентом измеряемой температуры и индицируется цифровым индикатором 15.

Длительности первого Т (переключатели 5 и 6 находятся н положении

1) и третьего Т тактов (переключаз тель 5 — н положении II, переключатель 6 — н положении I) устанавли-ваются ранными периоду Т„ (Т„=Т,=T ) помехи нормального вида. Благодаря этому обеспечивается высокая помехоустойчивость устройства. Выходные напряжения Б„ и U> интегратора 7

50

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к измерениям температуры при помощи термоэлектрических термометров и термо5 преобразователей сопротивления в условиях воздействия помех, Цель изобретения — повышение точности измерения при работе с различными типами преобразователей температуры в напряжение.

Иа чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит преобразователь

1 температуры в напряжение, источник

2 опорного напряжения, первый вычитатель 3, второй нычитатель 4, переключатель 5, переключатель 6 тактов, интегратор 7, компаратор 8, блок 9 управления, селектор 10, генератор

11 импульсов, счетчик-делитель 12, ренерсинный счетчик 13 импульсов, счетчик 14 результата и цифровой индикатор 15, Устройство работает следующим об- 25 разом.

Блок 9 управления на основе выходных импульсов компаратора 8 вырабатывает сигналы управления переключателями 5 и 6 и селектором 10. При этом полный цикл работы состоит из четырех последовательных тактов, В течение в конце этих тактов интегрировайия можно представить выражениями:

Т< Тп

ы (11 11 ) ° (1 ) (С1 Uq ) p (2) вz

Где U, U â — Выходные напряжения вычитателей 3, 4 соответственно; выходное напряжение

0 преобразователя 1; и Uz — выходные напряжения источника 2 соответственно по первому и второму и третьему выходам; — постоянная времени интегрирования, В течение второго и четвертого тактов интегрирования длительностью

Tg и Т4 (переключатель 6 находится н положении 11) происходит разряд интегратора от источника 2 опорных напряжений. Длительности этих тактов равны:

Тп 1 (3)

1 о

О где Uö — выходное напряжение источника 2 по второму выходу.

В течение времени Т второго такта интегрирования на счетный вход счетчика-делителя 12 поступают импульсы генератора 11 с частотой Ед, В конце этого такта в нем при нулевой начальной установке будет записано число N =fо Т .

Выходы m старших двоичных разрядов счетчика 12 соединены с входами установки начального значения счетчика

13, поэтому при подаче импульса на вход записи счетчика 13 в нем будет записываться код:

Ni Е, Та во 2Ъ-Ю" где и — общее число двоичных разрядов счетчика 12, Импульсы генератора 11 поступают на счетный вход реверсивного счетника !

3 в течение времени Т> четвертого такта интегрирования. При этом счетчик 13 установлен в направлении обратного счета (режим вычитания). Так как в этом счетчике предварительно записано число N то импульс на выходе переноса этого счетчика появится после поступления на его счетный вход Nq входных импульсов, Импульсы

5 1525477 переноса с выхода счетчика 13, посту пая на вход записи этого счетчика, записывают начальную уставку Nzp u подсчитываются счетчиком 14 результата.

Следовательно, показание счетчика

14 увеличивается на единицу каждый раэ после поступления N „ импульсов на вход счетчика 13.

Код N, полученный в конце четвертого такта в счетчике 14, определяют из выражения

Neo Т где N> — начальная уставка счетчика 14.

После подстановки в выражение (6) выражений (3) и (4) получим -п Ug -Ц < — "">o (7)

-Бр

Выходные статические характеристики известных в настоящее время контактных термопреобразователей с определенной степенью точности можно представить дробно-линейной функцией

А,9+А х

Р A @+A (8) где U() — информативный параметр выходного сигнала датчика (в случае преобразователя температуры в напряжение — выходное напряжение);

0 — измеряемая температура;

А и Azю

А» А — посто".ííûå коэффициенты.

В зависимости от значений постоянных коэффициентов в выражении (8) можно аппроксимировать кривые с различными знаками первой и второй производных (как нарастающие, так и ниспадающие, выпуклые и вогнутые).

Если параметры U,,,U с и N выбраны из соотношении:

А» 2 А,— k (А -А — )

13с A U А

С2 A

Формула (6) изобретения

7 (9) 2К 2п я1 А -А Uc< о A-AU (10)

2 Ф С! где С вЂ” заданный коэффициент пропорциональности, то N= ос В. (11)

При этом результат измерения не зависит от длительностей первого и третьего тактов интегрирования, частоты следования импульсов генератора

11 и напряжения Up èñòî÷íèêà 2 при условии их кратковременной стабильности, Требуемая зависимость (ll) выходного кода от измеряемой температуры обеспечивается соответствующим выбором значений выходных напряжений U „

10 и Ь источника 2 и начальной уставки N3p °

Устроистно для измерения температуры, содержащее преобразователь температуры в напряжение, подключенный к первому входу первого вычитателя, второй вход которого соединен с первым выходом источника опорного напряжения, второй выход которого подключен к второму выходу переключателя тактов, интегратор, вход которого соединен с выходом переключателя тактов, а выход через компаратор соединен с входом блока управления, первый выход которого подключен к управляющим входам переключателя тактов и селектора, вход которого соединен с вы30 ходом генератора импульсов, а первый выход соединен с входом реверсивного счетчика импульсов, цифровой индикатор, вход которого соединен с выходом счетчика результата, о т л и

35 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения при работе с различными преобразователями температуры в напряжение, в него введены счетчик-делитель, второй вычитатель и переключатель, первый вход которого соединен с выходом первого вычитателя, выход соединен с первым входом переключателя тактов, управляющий вход соединен с вторым выходом

45 блока управления, а второй вход соединен с выходом второго вычитателя, входы которого соединены с выходом преобразователя температуры в напряжение и третьим выходом источни50 ка опорного напряжения, при этом счетный вход счетчика-делителя соединен с вторым выходом селектора а выходы подключены к входам начальнои установки реверсивного счетчика

55 импульсов, выход переноса которого соединен с своим входом записи и счетным входом счетчика результата,