Мостовой преобразователь температуры в частоту импульсов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнх
Соцнаанстнческнх
Респубпнн (» l000786 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 241280 (21) 3223324/18-.21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет
Р М К з
G 01 К 7/24
Государственный комнтет
СССР по делам нзобретеннй н открытий
Опубликовано 280283. Бюллетень ¹ 8 ($3) УДК 621. 373. .431.2(088.8) Дата опубликования описания 2802,83
Л.Н. Латышев и В.А. Чаадаев г
Уфимский нефтяной институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МОСТОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ
В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ
Изобретение относится к измери- тельной технике и может бытФ применено для дистанционного измерения температуры. Известно устройство, содержащее резистивный мост, дифференциальный усилитель и интегратор (11.
Известно устройство, содержащее интегратор, резистивный мост, в одно из плеч которого включен термистор, первая диагональ резистивного моста подключена к входам дифференциального усилителя, выход которого подключен через интегратор к первому .входу компаратора, второй вход которого подключен к шине порогового сигнала 2j.
Недостаток этих устройств — их низкая течность.
Цель изобретения — повышение течности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее интегратор; резистивный мост, в одно из плеч которого включен термистор, перВая диагональ резистивного моста подключена к входам дифференциального усилителя, выход которого подключен через интегратор к первому входу компаратора, первый вход компаратора подключен к шине .порогового сигнала, введены триггер, элемент И, генератор тактовых импульсов, переключатель и генератор двух тФков, причем общий вывод генератора двух токов соединен с общей шиной и с первым выводом второй диагонали моста, второй вывод кото10 рой соединен с первым токовым выходом генератора двух токов, .второй токовых выход которого соединен через переключатель с первым входом дифференциального усилителя, управляющий вход переключателя соеди15 нен с выходом триггера и первым входом элемента И, выход котороге соединен с шиной выходного сигнала, а второй вход — с выходом генератора тактовых импульсов и с первым вхо20 дом триггера, второй вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход которого через интегратор подключен к выходу дифференциальногс усилителя.
25 На чертеже представлена блок-схе ма мостового преобразователя температуры в частоту импульсов.
Мостовой преобразователь температуры в частоту импульсов содержит реэистивный мост 1, в одно иэ плеч
1000786 которого нключен термистор 2, первая диагональ моста 1 включена по входам дифференциал: ного усилителя 3, выход которого через интегратор 4 соединен с первым входом компаратора 8, второй вход которого соединен с шиной 6 порогового сигнала, а вы1од соединен с первым входом триггера 7, второй вход которого соединен с выходом генератора.8 тактовых импульсов и с первым входом элемента И 9, второй вход которого соединен с управляющим входом переключателя 10, общий вывод генератора 11 двух токов соединен с общей шиной ч первым выводом второй диагонали моста 1, второй вывод которой соединен с первым токовым выходом генератора 11 двух токов, нторой токовых выход которого соединен через переключатель 10 с первым входом усилителя 3.
В состав резистивного моста 1, кроме термистера 2, входят резисторы 12, 13 и 14.
Устройство работает следующим образом.
При приращении сопротивления термистора 2 на величину 6 R на входах усилителя 3 выделится напряжение дtR<4 — и Й )
14 2 R + Й1 + Й+ Й
1 2. 14 где U — падение напряжения на резисторе 14;
U — падение напряжения на тер2 мисторе 2;
I — номинальный ток генератора 11, которое через усилитель 3 подается на вход интегратора 4, на выходе которого образуется линейно-изменяющееся напряжение
11 — khU .dt, о где с. — постоянная времени интегратора 4; коэффициент усиления усили- теля 3.
По истечении интервала нремени выходное напряжение интегратора достигает некоторое пороговое напряжение U . В этот момент времени на выходе компаратора 5 появляется разрешающий потенциал и триггер 7 после прихода очередного импульса с генератора 8 переключает переключателем
10 ток — 1 с общей шины на первый вход усилителя 3. Под действием токов 10 и — 10 с выхода генератора 11 между нходами усилителя 3 будет напряжение
Ь0 = — 0 = 1 <ЙМ4 +Я 4 Й1З); (2)
14 2 Я +Я 1 +Я + R g которое изменяет направление измене-. ния напряжения на выходе интегратора 4. С приходом следующего импульса
1О
20 с генератора 8, время пост пление ко торого не зависит от напряжения На выходе интегратора 4, триггер 7 пе-реключается в исходное положение и переключатель 10 переключает ток -I на общую шину. Далее процессы повторяются.
Установившийся режим работы преоб разователя характеризуется уравнения ми
Š— J k(QU )dt = 0„ о
1 0 — — g k(aU -Ь0 )dt=0 пор г
1 о где с вЂ,период тактовых импульсов генератора 8.
С учетом f= †., Я =R =R =R
t× + tî 43 1 2- 14
R =R + R> получим функцию преобразования
А R
2R с
Е о
Из последнего выражения видно, что функция преобразования предлагаемого устройства линейна и не зависит от стабильности постоянной времени интегратора и от стабильности тока, питающего мостовую схему. Нестабильность порога срабатывания сравнивающего устройства также не влияет на результат преобразования.
Таким образом, предлагаемое уст35 ройство обладает повышенными точностями характеристики.
Формула изобретения
Мостовой преобразователь температуры,в частоту импульсов, содержа-: щий интегратор, резистивный мост, в одно из плеч которого включен термистор"; первая диагональ резистивного моста подключена к входам дифференциального усилителя, выход которого подключен через интегратор к первому входу компаратора, первый вход компаратора подключен к шине порогового сигнала, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены триггер, элемент И, генератор тактовых импульсов, переключатель и генератор двух токов, причем общин вывод генератор двух токов соединен с общей шиной и с первым вынодом второй диагонали моста, второй вывод которой соединен с первым токовым выходом генератора днух токов, второй токовый выход которого соединен через переключатель с первым входом дифферен6Î циального усилителя, управляющий вход переключателя соединен с выходом триггера и первым входом элемента И, выход которого соединен с шиной выходного сигнала, а второй вход — с
Я выходом генератора тактовых импуль1000786
Составитель Н. Коновалов .
Редактор М. Янович Техред T.Маточка Корректор Н. Король.
Заказ 1361/40 Тираж 871 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 сов и с первым входом триггера, второй. вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход которого через интегратор подключен к выходу дифференциального усилителя.
Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе
1. Браго Е.Н. Мосты и устройства . цифрового преобразователя информации в измерительных системах нЕфтяной промыаленности. М., "Недра", 1976, с, 93, р. 38.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 399062, кл. Н 03 K 13/20. 10.08.73.
