Цифровой термометр

Цифровой термометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е s()zs(()

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Занвлено Р2 1 0,78 (2l ) 2669795/18-10 (51) Щ Кд

g Ol К 7/18 с присоединением заявки РЙ-Гюоударстеенный комнтет

СССР (23) Приоритет— йо денем нзобретеннй н открытиИ

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 10.02.81 (53) УДК 536.53, (088.8}

А. И. Беспалов, М. И. Тютюник и Ф. А. Ш(ймафдйщнр .. (72) Авторы изобретения

Уфимский авшшионпый институт им. Серго Зрлжбнтйащэе."». (7!) Заявитель (54} ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к цифровым термометрам с коррекцией нелинейности термопреобразователя.

Известен цифровой термометр, содержащий термометр сопротивления, эталон5 ный резистор, цифроаналоговый преобразователь и генератор счетных импульсов 1}. В этом устройстве компенсация не« линейности термометра сопротивления до1О стигается путем включения в цепь питания первого цифроаналогового преобразователя.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к пред»

15 ложенному термометру является цифровой термометр, содержащий интегратор, первый источник тока, второй источник тока, один из выводов которого соединен с общей шиной термометра, переключатель, соединенный с первым выводом термореэистора, и регистратор (2 .

Однако это устройство не обеспечивает высокой точности измерения температуры, достаточно сложно, имеет низкое быстродействие.

Белью изобретения является повышение точности измерения.

Это достигается тем, что в цифровой термометр введен блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом интегратора, второй вход соединен через переключатель с общей шиной термометра, а выход подключен к регистратору, причем выход первого источника тока соединен с термореэистором, а вход интегратора, емкость которого эашунтирована резистором, соединен со вторым выводом терморезистора и выводом второго источника тока.

На чертеже изображена функциональная схема цифрового термометра.

Цифровой термометр содержит первый и второй источники тока, выполненные в виде единого блока 1 — источника двух равных токов с двумя выходами 2 и 3Ä

:оответствующими первому и второму источнику тока, интегратор 4 с вход802816 (3) (2=3 - 34 К, ным резистором . г емкостью 6 обратной связи, зашунтированной резистором

7, блок сравнения 8„переключатель 9, "терморезистор 10, регистратор 11, имеющий в своем составе измеритель временного ичтервала. Переключатель 9 соединяет второй вход блока сравнения

8 либо с общей шиной термометра, либо с потенциальным выводом терморезистора 10. Второй потенциальный вывод терморезистора 10 соединен с входом интегратора. Токовые выводы терморезистора подключены к выходу 2 первого источника тока, Работой переключателя 9 управляет блок сравнения 8.

Устрсйство работает следующим образом.

В начальный момент времени на второй вход блока сравнения 8 через переключатель 9 подается напряжение, равное нулю.

Переключатель 9 соединяет второй вход блока сравнения с общей шиной термометра. Ка первый вход блока сравнения с выхоца интегратора поцается изменяющееся напряжение U (4), равное величине:. гце J — значение тока, снимаемого с выхoqa 3 второго источника

О

ToKB — согротивление резистора 7;

C — значение емкости 6; т, — текущее время;

Ц вЂ” начальное напряжение емкос0 ти 6 при t, =О.

H момент времени 4 напряжение на первом входе блока сравнения достигнет . нуля, блок сравнения срабатывает, при этом измеритель интервала времени, входящий в состав регистратора, начинает отсчет временного интервала, а переключатель 9 устанавливается во второе положение и подключает к второму входу блока сревнения терморезистор 10. При этом иа второй вход блока сравнения будет подаваться напряжение, равное величине: — значение тока, снимаемого

2 с выхоца 2 первого источника тока; — сопротивление терморезис8 тора 10; — сопротивление резистора 5, 4

На первый вход блока сравнения попрежнему подается напряжение с выхода интегратора, определяемое выражением (11.

В момент времени ь при равенстве напряжений 0 (Ц = Q блок сравнения срабатывает вторично, измеритель интервала времени прекращает измерение. 3начение временного интервала

tp - будет определяться выражением:

При использовании терморезистора, имеющего квадратичную xapaKTеристику (например платинового термометра сопрО ротивления), описываемую выражением

R8 (О+" 8+ с 8 (4) гце А и  — постоянные коэффициенты;

25 — начальное сопротивление

О терморезис тора; — сопротивление терморезистора при температуре

Я, и выполнении равенства зо,ч О jgQ, интервал времени 4 к будет и линейно связан с измеряемой температур.й, aCe.

Линеаризация характеристики платинового терморезистора происходит вследствии того, что собственная характеристика

35 цифрового термометра нелинейна и эта нелинейность компенсирует нелинейность характеристики термометра. Расчет

ЭЦВМ доказал, что погрешность, вызванная нелинейностью характеристики плати4О нового термометра в циапазоне измеряемых температур 0-600 С, буцет состав0 лять 0 22ОС цифровой термометр может найти широкое применение в тех областях промыш45 ленности, гце требуется производить точное измерение температуры в широком диапазоне, например при контроле параметра различных технологических процессов.

Формула изобретения цифровой термометр, содержащий интегратор, первый источник тока, втОрОй источник тока, один из выводов которого соединен с общей шиной термометра, пе55 реключатель, соединенный с первым выводом терморезистора, регистратор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения темпера802816

6 е

2. Авторское свицетельство СССР № 590616, кл. 5 01 К 7/16, 10 15. 1 2, 75. (прототип) . туры, в него введен блок сравнения, пер- Источники информации, вый вход которого соецинен с выхоцом принятые во внимание при экспертиз интегратора, второй Bxog соецинен через переключатель с общей шиной термометра, 1. Авторское свидетельство СССР а выход подключен к регистратору, причем g № 502237, кл. Q 01 К 7/16, выхоц первого источника тока соединен с 04. 02. 74. терморезистором, а вход интегратора, емкость которого зашунтирована резистором, соединен с вторым вывоцом терморезистора и выводом второго источника тока.

Составитель B. Голубев

Рецактор Т. Загребельная Техрец А. Савка Корректор М. Шароши

3а каз 1 0604/54 Тираж 918 Поаписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4