Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмалистическнз

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220379 (21) 2740262/18-10 (i)A4. КЛ с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 К 7/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.01,81. Бюллетень ¹ 4 (53) УДК 536. 531 (088. 8) Дата опубликования описания 3001.81 (т2) Авторы изобретения

Г.Х.Кутлуяров, В.С.Жевак и Ю.Д.Коловертнов (71) Заявитель

Уфимский нефтяной институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

15

25

Изобретение относится к термометрии.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный и образцовый резисторы, подключенные к одножильному бронированному кабелю, к которому подключены блок управления, генератор опорной частоты, счетчик и вентиль (1).

Однако в известном устройстве требуется проведение ряда промежуточных вычислений по специальным формулам, .что снижает достоверность полученного результата и точность измерения температуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный и образцовый резисторы, одни выводы которых через диоды подключены к генератору импульсов тока, а другие выводы — к броне кабеля, к которой подсоединены одним из выводов блок управления, генератор импульсов тока, генератор опорной частоты, интегратор, вентиль и счетчик (2).

Однако и в этом устройстве такие параметры как ток, масштабные коэффициенты интегратора и преобраэовател я напряжения в длительность импульса, длительность импульсов тока и частота опорного генератора в значительной степени зависят от температуры окружающей среды и времени что существенно снижает точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры.

С этой целью в устройство введены ключ, нуль-орган, распределитель импульсов, подсоединенные к броне кабеля, и калибровочный резистор, включенный в рассечку между генератором импульсов тока и диодами, причем один вывод калибровочного резистора подсоединен к ключу, выход которого соединен со входом нуль-ор-гана через интегратор, подсоединенного ко входам вентиля и распределителя импульсов, подключенного одним выходом ко входу генератора импульсов тока, а другим — к управляющему входу ключа, при этом ко второму и третьему входам распределителя импульсов подключен счетчик, подсоединенный также ко входу вентиля, к третьему входу которого подключен генератор опорной частоты, причем выход блока управления подсоедИнен

80070Й (2) 1Ц хо второму входу иитегратора, к третьему входу которого подключен второй .вывод калибровочного резистора.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов тока, одножильный бронированный кабель, диоды 3 и 4, термочувствительный и Образцовый резисторы 5 и б, калибровочный резистор 7, ключ 8, интегратор Ф с дифференциальным входом, нуль-орган 10, вентиль

11, генератор 12 опорной частоты, блок 13 управления, распределитель 14 импульсов, счетчик 15.

Устройство работает следующим образом.

В момент to блок управления вырабатывает импульс управления, который фронтом устананлйвает на нуль счетчик и интегратор, а срезом в момент открывает вентиль 11, разрешая этим поступление н счетчик 15 импульсов с генератора 12 опорной частоты, и устанавливает в состояние I распределитель 14 импульсов, который, находясь .н этом состоянии, управляющим сигналом запускает генератор 1 импульсов тока, который вырабатывает импульс тока . положительной полярности. При этом ключ 8 находится в положении, показанном на схеме. Ток положительной полярности амплитудой 1 проходит через стабильный калибровочный резистор 7, кабель 2, диод 3 и термочувствительный резистор 5, при этом на вход интегратора 9 поступает напряжение

I

Ra. — сопротивление кабеля;

R3 — прямое сопротивление диода;

R — сопротивление термочувствих тельного резистора при темо пературе 0 С.

Через интервал времени

Т = с где N — емкость счетчика; — частота генератора 12, в момент t> происходит переполнение счетчика 15 и сигнал переполнения с выхода счетчика, поступив на вход распределителя импульсов 14, переключает его в состояние 11. При этом сигнал с выходов распределителя импульсов переключает генератор импульсов тока, которыЯ выработает импульс тока отрицательной полярности, причем той же амплитуды, что и импульс положительной полярности. Ток отрицательной полярности проходит через резистор 7, кабель 2, диод 4 и образцовый резистор б. Напряжение U gzz на входе. интегратора 9 равно

U, = 1С) с+Rк+Re+R 0 (3) где R — сопротивление образцового резистора, равное R „при . о

С.

Черен интервал времени Т в момент происходит очередное переполнение счетчика 15 и сигнал переполнения переключает распределитель 14 импульсов в состояние 7f, При этом сигнал управ ления с выхода распределителя импульсов переводит ключ 8 во нторое положение, генератор же импульсов тока не изменяет своего состояния. При этом на дифференциальный вход интегратора

fQ подается напряжение U3, равное

1 с. (4)

Так как интегрировались напряжения разной полярности, напряжение на выходе интегратора в какой-то момент достигнет нулевого уровня () =К Udt+K $ Ug (3t=K j и, а =к(и, Т+(i,Т.

+Up T j =К (ICRc Ьк+) а+Вх1 T-ICRc+R Rä+

+ф -IRcT ) =KI (ТСВ„-R ) -Т„В,) =0; (5)

T(R Ro) Тх Rc > где К вЂ” масштабный коэффициент интегратора 9;

Т вЂ” интервал времени от t до хч °

В момент достижения выходным напряжением интегратора нулевого уровня

25 срабатывает нуль-орган . Сигнал с выхода нуль-органа своим передним фронтом з акрывает вентиль 11, з апрещая дальнейшее поступление импульсов c генератора 12 опорной частоты и перекЗО лючает распределитель импульсон, в состояние 1у. При этом ток на выходе генератора 1 равен нулю.

За интервал Т» н счетчик 15 поступает число импульсон М, равное

35 .т = Т,й (7)

Так как сопротивление термочунствительного резистора 5 зависит от температуры 8 — В) R« (8) где Ы вЂ” температурный коэффициент сопротивления термочунствительного резистора, то, подставив это выражение н формулу (6)

Ta gR@ ТТ R C i (9) .т, рр„ (10) х х (О Э о . о =Nо — 9

2c Rc

Я Поскольку N, * и R, имеют заранее заданные, неизмененные во нремени и ке зависящие от изменения температуры окружающей среды значения, то подбором соответствующего значения сопротивления резистора б получим равенство

)((12)

Соответственно число импульсон й, на входе счетчика

66 1 ) х (13) а код на его выходе соответствует значению температуры O ..

Таким образом, н предлагаемом устройстве устраняется не только влияние

45 изменения сопротивления кабеля, но и

800700

Формула изобретения

Составитель A. Тереков

Редактор В.Матюхина Техред М.Табакович Корректор H,Ãðèãîðóê

Заказ 10401/51 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 влияние изменений амплитуды тока, вырабатываемого интегратором импульсов тока, а также масштабного коэффициента генератора, частоты опорного генератора и длительности импульсов тока на точность измерения.

Масштаб преобразования определяется только из выбора соответствующего значения стабильного калибровочного резистора 7, который можно составить иэ нескольких резисторов и нужный мастаб устанавливать переключателем.

Устройство для измерения темпера15 туры, содержащее параллельно соединен.— ные термочувствительный и образцовый резисторы, одни выводы которых через диоды подключены к генератору импульсов тока, а другие выводы — к броне 20 кабеля, к которой подсоединены одним иэ выводов блок управления, генератор импульсов тока, генератор опорной частоты, интегратор, вентиль и счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены ключ, нуль-орган, распределитель импульсов, подсоединенные к броне кабеля, и калибровочный резистор, включенный в рассечку между генератором. импульсов тока и диодами, причем один вывод калибровочного резистора подсоединен к ключу, выход которого соединен со входом нуль-органа через интегратор, подсоединенного кд входам вентиля и распределителя импульсов, подключенного одним выходом ко входу генератора импульсов тока, а другим — к управляющему входу ключа, при этом ко второму и третьему входам распределителя .импульсов подключен счетчик, подсоединенный также ко входу вентиля к третьему входу которого подключен генератор опорной частоты, причем выход блока управления подсоединен ко второму входу интегратора, к третьему входу которого подключен второй вывод калибровочного резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 327456, кл. G 05 23/24, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 615367, кл. G 01 К 7/16, 1978 (прототип)..