Устройство для измерения температуры с частотным выходом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ, содержащее термопреобразователь сопротивления, включенный в схему преобразователя сопротивления в напряжение, соединенного с источником опорного напряжения, последовательно соединенные интегратор и блок сравнения, выход кото.рого подключен к управляющему входу переключателя, первые входы которого соединены с источником опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения , в него введены опорные резисторы и конденсатор, подключённый к второму входу переключателя, выход которого соединен с выводс1ми опорного резистора, a выход преобразователя сопротивления в напряжение через (Л опорный резистор подключен к входу интегратора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5Р б . 01 К. 7/32 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н втоеском свидкткльствм (21) 3378735/18-10 (22) 11. 12.81 .(461 07.05.83. Бюл. Р 17, (72) Н.П.Варламов, Н.В.Громков, А.A.Nåëüíèêîâ, В.Й,Свистунов, С.Б.Шахов, Э.КЛ1ахов, В.А.Юрманов и В.Д.Михотин (71) Пензенский филиал Всесоюзного . научно-исследовательского технологического института приборостроения (53) 536.53 (088. 8) (56) 1. Авторское .свидетельство СССР

Р 517810, кл. G 01.К 7/18, 1975.

2. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. Киев, "Вища школа", 1973, с. 431, рис. 165 (прототип ). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ ..Я0„„101 А содержащее термопреобразователь сопротивления, включенный s схему преобразователя сопротивления в напряжение, соединенного с источником опорного напряжения, последовательно соединенные интегратор и блок сравнения, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, первые входы которого соединены с источником опорного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены .опорные резисторы .и конденсатор, подключенный к второму входу .переключателя, выход которого соединен с выводами опорного резистора, а выхсд преобразователя@ р сопротивления в напряжение через опорный резистор подключен к входу интегратора.

1016696

Изобретение относится к температурным измерениям, а точнее к устройствам, в которых измеряемая температура преобразуется в частоту импульсов.

Известно устройство для измерения температуры с частотным выходом, содержащее источник опорного тока, термопреобразователь сопротивления, преобразователь напряжение-ток, интегрирующий конденсатор и блок срав- 10 нения (1 j.

Недостатком данного устройства является то, что оно при измерении температуры в широком Диапазоне имеет нелинейную выходную характерис- 15 ти ку.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для преобразования напряжения в частоту импульсов, которое при наличии преобразователя температура-напряжение может быть использовано для измерения температуры, содержащее источник опорного напряжения, последовательно соединенные интегратор и блок сравнения, выход .которого подключен к управляющему входу переключателя, первые входы которого соединены с источником опор.ного напряжения.

При подаче на вход этого устройства измеряемого напряжения напряжение на выходе интегратора нарастает до.опреДеленного уровня, нри котором происходит срабатывание блока сравнения, что вызывает разряд И конденсатора интегратора импульсом с дозированным количеством электричества от истбчника опорного напряжения (2j. Недостатком устройства является 40

Йиэкая точность измерения вследствие нестабильности разрядного импульса.

Цель изобретения — повышение точ,ности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры с частотным выходом, содержащее термопреобраэователь со-"

Противленйя, включенный в схему преобразователя сопротивления в напряжение, соединенного с источником опорного напряжения, последовательно соединенные интегратор и блок сравнения, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, первые входы которого соединены с источником опорного напряжения, введены опорные резистор и конденсатор, подключенный к второму входу переключателя, выход которого соединен с выводами опорного. резистора, .а выход 60 преобразователя сопротивления в напряжение через опорный резистор подключен к входу интегратора.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит термопреобра. зователь 1 сопротивления, преобразо.ватель сопротивления в напряжение, включающий в себя преобразователь.

2-напряжение-ток, переключатели 3 и

4 резистор 5 и блок 6 управления, источник 7 опорного напряжения, переключатель 8, опорный конденсатор

9, опорный резистор 10, интегратор

11 и блок 12 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение По источника 7 опорного напряжения преобразуется преобразователем 3 напряжение-ток в

ЛО, поступающий через переключатель

3 на термопреобраэователь 1 сопротивления, на котором создается .падение напряжения т о R < где Н- — сопротивление термопреобразователя 1.

Это напряжение через переключатель 4 и опорный резистор 10 поступает на интегратор 11 и.интегрируется таким образом, что напряжение на выходе интегратора 11 линейно уменьшается. В это же время переключатель, 8 подключает опорный конденсатор 9 к источнику 7 опорного напряжения, в результате чего конденсатор 9 заряжается до напряжения U

В момент времени, когда напряжеййе на выходе интегратора 11 сравняется с нулем — порогом срабатывания блока 12. сравнения, последний:. выдает команду на переключатель 8, который подключает опорный конденсатор 9 параллельно опорному резистору 10, в результате чего происходит разряд конденсатора 9 через опор-. .ный резистор 10. Полярность импульса напряжения, возникающего на резисторе

10 в результате разряда .конденсатора 9, имеет знак обратной полярности напряжения, снимаемого с термопреобразователя 1 сопротивления. При возникновении импульса на опорном резисторе 10 напряжение на интеграторе будет возрастать и после окончания действия импульса будет убывать по линейному закону. Один период выходных импульсов формируется из условия, что,вольтсекундная площадь импульса на опорном резисторе 10 равна вольтсекундной площади, создаваемой падением напряжения на термопреобразователе сопротивления о 1 тт =Во= о1 ого где Бо - площадь импульса;

T - период выходных импульсов

R и С - соответственно значения величин опорных резистора

10 и конденсатора 9.

При этом зависимость. выходной частоты устройства от величины сопротивления термопреобразователя и. 1016696

1 RòÈ1ì

Т и С

Составитель В. Куликов

Редактор Ю. Ковач Техред И, Коштура Корректор И Шул а

Заказ 3377/43 . Тираж 873 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Уйгород, ул. Проектная, 4 соответственно температуры будет определяться выражением где М - коэффициент йередачи преобразователя 2 напряжение-ток.

По окончании действия импульса разряда опорного конденсатора переключатель 8 подключает опорный конденсатор 9 к источнику 7 опорного напряжения и происходит подготовка устройства- к началу формирования следующего периода выходного импульса.

Посредством переключателей 3 и

4 и блока 6 управления можно осуществить работу устройства как с термопреобразователем 1 сопротивления, так и с резистором 5, что поз

Ьоляет путем использования простейших устройств обработки выходной частоты осуществить коррекцию. всех адднтивных погрешностей и,.кроме того, обеспечить точную уетаноВку начальной точки отсчета температуры.

Как следует из выражения (.2 ), функция преобразования устройства имеет линейный характер и ее стабиль10 *ность, т.е. точность измерения, эа висит от минимального числа парамет ров элементов устройства.

Наличие в предлагаемом устройст.ве опорных резистора и коиденсато15 ра и новйх связей между элементами устройства выгодно отличает его от известного устройства, так как позволяет повысить точность измерения температуры.