Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение предназначено для температурных измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений с возможностью дистанционного контроля температуры. Устройство содержит преобразователь температуры в напряже-, ние, измерительный усилитель, резисторы, коммутатор, пороговые б>&1оки, управляемые источники питания, индикатор, а также усилители мощности, светоизлучающие диоды и инфракрасные излучающие диоды. 1 ил.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 К7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4800158/10 (22) 22,01.90 (46) 15,02.92. Бюл. М 6 (71) Центральный республиканский ботанический сад АН УССР и Институт сверхтвердых материалов АН УССР (72) Ю.Г.Камчатный, А.Ф.Лебеда, M.È.,Åðåмеева и Н.С.Остроухов (53) 532.547(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 972260, кл. G 01 К 7/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N 1120179, кл . 6 01 К 7/00, 1985.

Изобретение относится к температурным измерениям, в частности к устройствам для измерения и регулирования температуры.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический преобразователь, сумматор, усили-. тель, регистратор, автоматический компенсатор, формирователь корректирующего напряжения, выполненный в виде реохордов с источниками питания. B" устройстве коррекции нелинейности термопреобразователя достигаются путем подачи на вход усилителя корректирующего напря-. жения.

Недостатками устройства являются низкие быстродействие и надежность ввиду наличия механических узлов.

Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является устройство, которое содержит преобразователь температуры в напряжение, резистор обратной связи, измерительный усилитель; коммутатор, пороговые блоки, управляемые источники тока и индикатор. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение предназначено для температурных измерений. Цель изобретения— ловышение точности измерений с возможностью дистанционного контроля температуры, Устройство содержит преобразователь температуры в напряже-, ние, измерительный усилитель, резисторы, коммутатор, пороговые блоки, управляемые источники питания, индикатор, а также усилители мощности, светоизлучающие диоды и инфракрасные излучающие диоды. 1 ил.

В этом устройстве повышение точности З измерений достигается за счет применения в нем коммутатора, пороговых блоков и управляемых источников тока, входы которых соединены с выходами пороговых блоков, а выходы подключены к второму выводу преобразователя температуры в напряжение и второму входу измерительного усилителя, соединенному с общей шиной устройства, при этом выход, измерительного усилителя соединен через коммутатор с входами пороговых блоков.

Недостатком устройства является невозможность непосредственного испол ьзования его в системах автоматического контроля и регулирования температуры при непрерывных технологических процессах, в климатических камерах, где необходим дистанционный беспроводный контроль и регулирование температуры.

Цель изобретения — повышение точности измерений с возможностью дистанционного контроля температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены и усилителей мощности, и светоизлучающих дио1712796

1 дов. При этом первые выходы коммутатора через соответствующие пороговые блоки подключены к входам соответствующих усилителей мощности и входам соответствующих управляемых источников питания, 5 выходы которых соединены между собой и подключены к первому выходу преобразователя температуры в напряжение, второй выход которого соединен через первый резистор с инвертирующим входом измери- 10 тельного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход — c входом коммутатора, второй выход которого через второй резистор соединен с инвертирующим входом измерительного 15 усилителя, а третий выход коммутатора через третий резистор подключен к первому выходу преобразователя температуры в напряжение, подключенному через четвертый резистор к общей шире, с которой через 20 светоизлучающие и инфракрасные диоды соединены выходы усилителей мощности соответственно.

На чертеже приведена функциональная схема устройства. 25

Устройство для измерения температуры содержит преобразователь температуры в напряжение, соединенный с тремя резисторами 2 — 4 обратной связи и входом измерительного усилителя, выход которого 30 соединен с коммутатором 6, связанным с входами и пороговых блоков, выходы которых соединены с входами п усилителей мощности, нагрузкой которых являются и светоизлучающих диодов и инфракрасных 35 излучающих диодов. Выходы пороговых блоков соединены также с входами и управ1 ляемых источников питания, выходы которых подсоединены к общей точке выхода преобразователя и одного из резисторов 40 обратной связи.

Измерительный усилитель содержит резистор, соединенный с инвертирующим входом операционного усилителя и резистором обратной связи, связанным с выхо- 45 дом коммутатора.

Устройство работает следующим образом, B зависимости от вида характеристики термопреобразователя и требуемой точно- 50 сти измерения диапазон измеряемых температур разбивается на и участков. К коммутатору подключают и каналов, каждый из которых содержит пороговый блок, усилитель мощности, светодиод, инфрак- 55 расный диод, управляемый источник тока.

Каждый пороговый блок настраивается на срабатывание при определенном значении напряжения на выходе измерительного усилителя — U1. Uz, Un соответственно. При увеличении температуры выходной сигнал усилителя увеличивается и при достижении значения U> включается в действие первый канал. Через резистор обратной связи протекает дополнительный ток от первого управляемого источника тока, величина которого меняется в зависимости от выходного сигнала усилителя по такому закону, чтобы выходной сигнал усилителя линейно зависел от температуры. Добиться этого значительно облегчает и подключение регулируемых резисторов обратной связи к выходу коммутатора, что дает возможность включать их действие на отдельных наиболее нелинейных участках характеристики термопреобразователя.

Сигнал с выхода первого порогового блока включает также первый усилитель мощности, при этом начинают излучать первые светодиод и инфракрасный диод. При дальнейшем увеличении температуры выходной сигнал достигает уровня Uz, происходит включение второго канала, линеаризация участка характеристики от U> до Uz и включение вторых светодиода и инфракрасного диода, и таким образом до включения и-канала. При этом, помимо линеаризации характеристики, светодиоды располагают вдоль линейной шкалы и их загорание дает непосредственную информацию о температуре, т,е. они служат индикаторами температуры, Инфракрасные диоды позволяют осуществить беспроводное дистанционное управление различными исполнительными механизмами, например источниками энергии, нагревателями и пр., изменяющими температуру в заданном объеме вещества, воздушной среды или технологического процесса, В том случае, когда линейность характеристики термопреобразователя в заданном диапазоне температур, например измерение температуры биообъекта, обеспечивает необходимую точность измерений, коммутатор и управляемые источники тока можно исключить.

За счет универсальности и высокой точности предлагаемого устройства для измерения температуры его можно широко использовать как в производственных условиях, так и в быту.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее преобразователь температуры в напряжение, измерительный усилитель, резисторы, коммутатор, п пороговых блоков, и управляемых источников питания, индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений с возможностью дистанционного

1712796

Составитель М. Еремеева

Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Редактор 3, Слиган

Заказ 529 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 контроля температуры, в него введены и усилителей мощности, и светоизлучающих диодов и и инфракрасных излучающих диодов, при этом первые выходы коммутатора через соответствующие пороговые блоки подключены к входам сортветствующихусилителей мощности и входам соответствующих управляемых источников питания, выводы которых соединены между собой и подключены к первому выходу преобразователя температуры в напряжение, второй выход которого соединен через первый резистор с инвертирующим входом измерйтельного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход — с входом коммутатора, второй выход которого через второй резистор соеди5 нен с инвертирующим входом измерительного усилителя, а третий выход коммутатора через третий резистор подключен к первому выходу преобразователя температуры в напряжение, подключенному

10 через четвертый резистор к общей шине, с которой через светоизлучающие и инфракрасные диоды соединены выходы усилителей мощности соответственно.