Цифровой измеритель температуры

Цифровой измеритель температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<»823899

Союз Советских

Социапистических

Ресттублик

1Ъ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220378 (21) 2595268/18-10 (5!)М. Кл. с присоединением заявки Йо

С 01 К 7log

Государственный комитет

СССР по дмам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2 304.81 бюллетень Но 15

Дата опубликования описания 2 304,81 (53) УДК 5зб.5з (088 8) 1

Т.М. Алиев, Х.А. Исмайлов, A. A. Тер-Хачарутов Р,Г.;Джагупов,и A.М.Асадов (72) Авторы изобретения

Азербайджанский институт нефти и химии им. М..Азизбекова. (71) Заявитель (5 4 ) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ

15

Изобретение относится к температурным измерениям и предназначено для цифрового измерения температуры с помощью датчика температуры, выполненного в виде струнного преобразователя с пьеэоэлектрическоР. пластиной.

Известен измеритель температуры, в котором осуществляется коррекция нелинейной характеристики датчика, содержащий два частотных датчика, один из которых является эталонным, делитель, реверсивный счетчик, кварцеВый генератор (1).

Недостатком этого устройства asляется низкая точность измерения, низкое быстродействие.

Наиболее близким по техническом сущности к предлагаемому является 20 цифровой измеритель температуры,содержащий датчик температуры, усилитель, переключатель, первый вход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, установочный вход которого соединей с выходом блока памяти, соединенным с блоком выбора предела измерения, блок управления соединенный с переключателем . (2) .

Недостатком устройства является низкая точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель температуры введены делитель частоты с переменным коэффициентом де»ения, вход и выход которого соответственно соединены со вторым выходом переключателя и счетным входом реверсивного счетчика, а управляющий, вход соединен с выходом блока памяти, формирователь импульсов, кварцевый резонатор, коммутатор, управляющий вход которого соединен с блоком управления, причем кварцевый резонатор и датчик температуры включены через коммутатор в цепь обратной связи усилителя, выход которого через формирователь соединен со входом переключателя, и тем, что дат- чик температуры выполнен в виде струн ного преобразователя, струна которого жестко соединена с биморфной пьезоэлектрической пластиной.

На фиг.1, приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 датчик температуры.

Цифровой измеритель температуры содержит датчик температуры (струн82 3899 ный преобразователь) 1, коммутатор 2, усилитель 3, кварцевый резонатор 4, формирователь 5 импульсов, переключатель б, делитель 7 частоты с переменным коэффициентом деления, реверсивный счетчик 8, блок 9 памяти, 5 блок 10 выбора предела измерения, блок 11 управления.

Струнный преобразователь содержит цилиндрический корпус 12, внутри которого между торцами цилиндра наб тяиута струна 13, жестко соединенная с биморфной пьезоэлектрической пластиной, состоящей иэ двух скрепленных между собой пьезоэлектрических пластин 14 и 15.

Устройство работает следующим образом.

Кварцевый резонатор и биморфная пьезоэлектрическая пластина посредством коммутатора 2 попеременно включаются в цепь обратной связи усилителя 3. Одна пьезоэлектрическая пластина подключается ко входу усилителя, другая — к его выходу. В силу прямого и обратного пьезоэффектов в биморфной пластине возникают колебания, часто- 25 та которых определяется состоянием биморфной пластины.

При воздействии температуры, вследствие различия между коэффициентами линейного расширечия пьеэокерамики, gg из которой изготовлены пьезоэлектрические пластины, и материала, из которого изготовлен корпус датчика 12, в биморфной пластине возникают продольные растягивающие силы, пропорциональные изменению температуры, в результате которых изменяю:ся парамет ры биморфной пластины, а, следовательно, и частота колебаний, которая нелинейным образом зависит от температуры

A+Bt

С где А, В, С вЂ” постоЯнные коэффициенты определяемые параметрами датчика температуры.

Коррекция нелинейности датчика температуры осуществляется следующим образом.

Весь диапазон измерения разбивается на ряд поддиапазонов. Установка требуемого диапазона измерения осуществляется блоком 10 выбора предела измерения, который, управляя работой блока памяти 9, обеспечивает запись в реверсивный счетчик 8 точного кодо- 55 вого значения NKтемпературы,,соответ ствующей середийе выбранного поддиапаэона, а также установку соответствующего коэффициента деления К> делителя 7 частоты.

d0

Первоначально, по сигналу с блока управления, в цепь обратной связи усилителя включается кварцевый резонатор 4, а к выходу формирователя 5 импульсов подключается делитель 65 б частоты. В этом случае на выходе усилителя появляется сигнал, частота которого определяется параметрами кварцевого резонатора, который поступает на делитель частоты, где частота сигнала уменьшается в соответствующее число раз, и далее поступает на реверсивный счетчик, работающий в режиме вычитания, и выf читается иэ записанного кода N .КоK эффициент деления делителя устанавливается таким, чтобы частота сигна ла на выходе делителя равнялась частоте колебаний датчика температуры в середине выбранного поддиапазона измерения.

Затем в цепь обратной связи усилителя включается датчик температуры, а выход формирователя импульсов непосредственно соединяется со входом реверсивного счетчика. При этом сигнал с выхода усилителя с частотой, определяемой измеряемой температурой, поступает на вход реверсивного счетчика

J работающего в режиме сложения и складывается с записанным там числом д N.

В итоге получается скорректированный результат измерения измеряемой температуры.

Чувствительность датчика температуры, приведенного на фиг.2, порядка

50 Гц/град.

Диапазон измеряемых температур от

-180 до +300 С определяется точкой

Кюри, свыше которой происходит деполяризация пьезокерамики, т.е. происходит потеря ее пьезоэлектрических свойств.

Наличие новых элементов в цифровом измерителе температуры, т.е. делителя частоты, коммутатора, кварцевого резонатора, выгодно отличает eio от известного устройства, так как позволяет повысить точность измерения температуры °

Формула изобретения

1. Цифровой измеритель температуры, содержащий датчик температуры, усилитель, переключатель, первый выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, установочный вход которого соединен с выходом блока памяти,. соединенным с блоком выбора предела измерений, блок управления соединенный с переключателем, отличающийся тем,что,с целью повышения точности измерения, в него введены делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход и выход которого соответственно соединены со вторым выходом переключателя и счетным входом реверсивного счетчика, а управляющий вход соединен с выходом блока памяти, формирователь импульсов, кварцевый резона82 3899 фиа2

Составитель В.Куликов

Редактор Г.Волкова Техред Т. Маточка

Корректор Н.Бабинец

Заказ 2088/56 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ia3U35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент,г.ужгород, ул.Проектная, 4 тор, коммутатор, управляющий вход котЬрогО соединен с блоком управления, причем кварцевый резонатор и датчик температуры включены через коммутатор в цепь обратной связи усилителя, выход которого через формирователь соединен сс входом переключателя.

2. Устройство по и. l, о т л ич ающее с я тем, чтодатчик температуры выполнен в виде струнного преобразователя, струна которого жестко соединена с биморфной пьезоэлектрической пластиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Милохин Н.Т. Частотные датчики

5 систем автоконтроля и управления.М., Энергия, 1968, с.33. °

2. Алиев T.Ì. и Сейдель Л.P. As-, томатическая коррекция погрешностей цифровых измерительных приборов. М., { Энергия, 1975, с. 196, рис.,4-2 (прототип).