Время-импульсный преобразователь длярезистивных датчиков температуры

Время-импульсный преобразователь длярезистивных датчиков температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик

«л838419 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20. 09. 79 (21) 2818734/18-10 с присоединением заявки Ио— м коз

G 01 К 7/18

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

С С С P. по делам изобретениЯ и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150681. Бюллетень Мо22

Дате опубликования описания 15.0 6.81 (53) УА1< 53б.53 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.A.Ñïèðè÷åâ и С.И.Фролов (71) Заявитель (54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДЛЯ РЕЗИСТИВНЫХ ДАТЧИКОВ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к измерениям температуры. электрическими методами с преобразованием температуры в время-импульсный сигнал и может быть использовано в информационно-измерительных системах.

Известно устройство для измерения температуры с время-импульсныМ преобразованием информации, в котором в качестве термочувствительного элемента используется резистивный датчик (1).

Однако выходной сигнал такого устройства пропорционален величине измеряемой температуры только для резистивных датчиков с линейной характеристикой.

Наиболее близким по Технической сущности к предлагаемому является время-импульсный преобразователь,содержащий интегратор и сравнивающее устройство на операционном усилителе, в цепь положительной обратной связи которого включен образцовый резистор (2 ).

Однако данное устройство обеспечивает точное время-импульсное преобразование величины измеряемой температуры путем линеаризации характеристики Резистивных датчиков вида и = R (1+At+Bt) о где с — температура датчика, Ео- сопротивление датчика при с = Ooe,R — текущее сопротивление датчика;

Аи  — положительные постоянные коэффициенты, а для платинового термометра сопротивления коэффициент В имеет отрицательное значение, и поэтому данное устройство не позволяет осуществить линеаризацию характеристики платинового термометра сопротивления, что приводит к снижению точности времяимпульсного преобразования измеряемой температуры.

Целью изобретения является повышение точности преобразования для пх.атинового термометра сопротивления путем линеаризации его характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в время-импульсный преобразователь введены операционный усилитель с дифференцирующей RC-цепью отрицательной обратной связи, вклюЗ0 ченный неинвертнрующнм входом между

838419 выходом сравнивающего устройства и входом интегратора, и аналоговый сумматор, два входа которого подсоединены к выходам интегратора и операционного усилителя, а выход че-. рез резистивный датчик - к входу сравнивающего устройства.

На чертеже приведена функциональная схема время-импульсного преобразователя температуры.

Время-импульсный. преобразователь содержит сравнивающее устройство 1 на операционном усилителе, в цепь обратной связи которого включен образцовый резистор 2, операционный усилитель 3, дифференцирующую RC-цепь на резисторе 4 и конденсаторе 5,аналоговый сумматор б, интегратор 7 и платиновый термометр 8 сопротивления.

Устройство работает следующим образом. 20

Разнополярные перепады напряжения с выхода сравнивающего устройства 1 поступают на неинвертирующий вход операционного усилителя 3, с выхода которого сигнал поступает на один вход аналогового сумматора б и через интегратор 7 на другой вход аналогового сумматора б.

Напряжение на выходе сумматора б равно

"выл "О((g< )-Uo(i+ -„) — т T T где U — выходное напряжение сравнио вающего устройства 1; постоянная времени RC-цепи (резистор 4 и конденсатор

5)в à — постоянная времени интегратора 7; 40

Т вЂ” время интегрирования (период следования импульсов).

В момент равенства напряжения, поступающего с выхода аналогового 45 сумматора б через платиновый термометр сопротивления, пороговому напряжению сравнивающего устройства 1 последнее переключается и изменяет полярность напряжения на своем выхо- 50 де, и процесс повторяется.

Таким образом, полупернод работы преобразователя описывается выражением

И и U (4 Хил Ф )

К o//p t„C> 8 1 г где R — сопротивление платинового термометра, и — сопротивление образцового резистора.

При выполнении условия т 4« ) ввв в а

Ввв-в вовр . в,вв величина периода следования импульсов связана с измеряемой температурой линейным соотношением

Ац«ввва t

/ (2 0./) ОБ/.

I т.е. предлагаемый время-импульсный преобразователь обеспечивает высокую точность преобразования для платинового термометра сопротивления. формула изобретения

Время-импульсный преобразователь для резистивных датчиков температуры, содержащий интегратор и сравнивающее устройство на операционном усилителе, в цепь положительной обратной связи которого включен образцовый резистор, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что с целью повышения точности преобразования, в него введены операционный усилитель с дифференцирующей RC-цепью отрицательной обратной связи, включенный неинвертирующим входом между выходом сравнивающего устройства и входом интегратора, и аналоговый сумматор, два входа которого подсоединены к выходам интегратора и операционного усилителя, а выход через резистивный датчик — к входу сравнивающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 517810, кл. 01 К 7/18, 1974 °

2. Авторское свидетельство СССР

/в 538486, кл. Н 03 К 13/20, 30.09.75 (прототип).

838419

Составитель В. Голубев

Редактор А.Наурсков Техред 3. Фанта . Корректор М.Шароши

Заказ 4410/59 . Тирам 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.умгород, ул.Проектная,4