Цифровой измеритель температуры

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРА ТУРЫ по авт. св. № 922534, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета нелинейности термометра сопротивления , в него введены решающий блок и сумматор, выход которох-о соединен с блоком индикации, а входы подключены к выходу решающего блока л реверсивного счетчика, соединенного с входомрешаквдего блока, управляющий вход которого соединен с дополнительным выходом блока управления . (Л с 4 05 to

СОВХОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 С 01 К 7 16 а

Ф .р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 922534 (21) 3648915/24-10 . (22) 04. 10.83 (46) 07.10.84. Бюл. Р 37 (72) Н.П.Варламов, A.A.Ëåãîøèû и В.Н.Свистунов (71) Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательского технологического института приборостроения (53) 536 ° 531 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 922534, кл,G 01 К 7/16, 1980.

„„Я(.)„„11. 462 А (54) (57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ по авт. св. Р 9?2534, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета нелинейности термометра сопротивления, в него введены решающий блок и сумматор, выход которого соединен с блоком индикации, а входы подключены к выходу решающего блока .и выходу реверсивного счетчика, соединенного с входом решающего блока, управляющий вход которого соединен с дополнительным выходом блока управления.

1117462 (1) где Р и Р— сопротивление данного образца термометра сопротивления соответственно при температуре 1 и О С;

oL u p — постоянные коэффициенты.

Погрешность измерения температуры от нелинейности будет определяться выражением

50 (г) ДЭКА pt где 3 — ток источника тока;

К вЂ” коэффициент преобразования аналого-цифрового преобразователя °

Так, при измерении температуры в диапазоне от 0 до +200 С при использовании платинового термометра сопротивления погрешность составит ЗЪ 4 б0

Цель изобретения — повышение точности измерения путем учета нелинейности термометра сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель температуры введены решающий блок и

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно цифровым измерителям температуры с коррекцией нелинейности термопреобразователей.

По основному авт. св. Р 92?534 5 известен цифровой измеритель температуры, содержащий термометр сопротивления, огин иэ выводов которого первым проводом линии связи соединен с зажимом источника тока, вто- 30 рым проводом — с образцовым резисто ром, аналого-цифровой преобразователь блок индикации и блок управления, один из выходов которого связан с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, реверсивный счетчик и переключатель, подвижной контакт которого соединен с другим зажимом источника тока и с входом аналого-цифрового преобразователя, а два других неподвижных контакта переключателя соединены с третьим проводом линии связи и с другим выводом образцового резистора соответственно, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен с вхо- 5 дами ренерсивного счетчика импульсов, а дополнительные выходы блока управления — с управляющими входами переключателя и реверсивного счетчика импульсов 51.3. 30

Недостатком цифроного измерителя температуры является низкая точность измерения температуры из-за нелинейности термометра сопротивления., 35

С достаточной точностью зависимость электрического сопротинления термометра сопротивления от температуры описывается квадратичной параболой

Р = Rр(1+a<- P e ), (11 г сумматор, выход которого соединен с блоком индикации, а входи подключены к выходу решающего блока и выходу реверсивного счетчика, соединенного с входом решающего блока, управляющий вход которого соединен с дополнительным выходом блока управления.

На чертеже приведена структурная схема цифрового измерителя температуры.

Цифровой измеритель температуры содержит термометр 1 сопротивления, соединительные провода 2-4, образцовый резистор 5, переключатель б, источник 7 тока, аналого-цифровой преобразнатель 8, реверсивный счетчик 9, блок 10 управления, блок 11 индикации, решающий блок 12, сумматор 13, На выходе 14 имеется код температуры, на вход 15 подается постоянная величина, соответствующая выбранному типу термометра сопротивлений.

Цифровой измеритель температуры работает в два такта.

В первом такте измерения блок 10 управления устанавлинает переключатель б в верхнее положение, а ренерсинный счетчик 9 в нулевое состояние. При этом на вход аналогоцифрового преобразователя 8 поступает напряжение, пропорциональное величине Р термометра сопротивления 1, которое преобразуется н пропорциональное число импульсон. При этом число, записанное н ренерсинном счет. чике 9 н конце первого такта будет

Я =К(3(Я + +к )+U 1

I равно где <, и Йл„ вЂ” сопротивления проводов

2 и 4; приведен ное к входу напряжение дрейфа аналогоцифрового преобразователя 8.

Во втором такте блок 10 упранления устанавливает переключатель б в нижнее положение, а реверсинный счетчик

9 — н режим вычитания. При этом напряжение, прикладынаемое к входу аналого-цифроного преобразователя 8

Р преобразуется н число импульсов йг (Э(Р Р 2 Я ) Аpl где Й вЂ” сопротивление образцового резистора 5, величина которого равняется сопротивлению термометра 1 сопротивлений при 0 "С;

R — сопротивление провода 3.

Поскольку и Я (1 Ы + рог), то при равенстве сопротивлений к =Р лл лг результат, записанный н ренерсивном счетчике 9 в конце второго такта измерения, будет ранен

1117462

Составитель В.Куликов

Редактор Е.Папп Техред T. Пубинчак, Корректор О.Тигор

Заказ 7184/24 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4

N=N -N =k7R olttK3R pt

2 о оР

Иэ последнего выражения следует, что результат измерения не прямо пропорционален измеряемой температуре и отличается от нее на величину 5 абсолютной погрешности дй . ,аМ= к7я pt .

Для уменьшения этой погрешности от полученного в реверсивном счетчике 9 результата вычитается вычислен- ð ное в решающем блоке 12 значение поправки а N :

oÐ р где t< - результат измерения темпеРатуры, полученный в ревер->> сивном счетчике 9.

На выходе сумматора 13 получаем коД Н = К- ьн, N =Кж,eLt+KJR pt Кзи,р, Решающий блок 12 запускается сиг- 20 налом с блока 10 управления, поступаюшим после окончания второго такта измерения. Время. работы решающего блока 12 несоизмеримо мало по сравнению с длительностью тактов измерения, поэтому общее время измерения температуры практически не увеличивается. Постоянная величина K>Rop подается на вход 15 и зависит от конкретного типа используемого термометра 1 сопротивления.

На блоке 11 индикации отображается величина измеренной температуры.

Как показывают расчеты и эксперименты, погрешность измерения температуры по сравнению с известным устройством может быть снижена более чем на порядок.

Таким образом, наличие в предлагаемом устройстве сумматора и решающего блока выгодно отличает его от известного, так как позволяет повысить точность измерения.