Устройство для измерения температуры
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термопреобразователь , подключенный через согласующий блок к входу аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого соединен с входом фильтра низкой частоты, три блока памяти, первый компаратор, первый вход которого соединен с выходом первого блока памяти , информационное табло и цифровой регистратор, информационные входы которых соединены с выходом третьего блока памяти, второй компаратор, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введены последовательно включенные первый сумматор, первый масштабирующий блок, ключ, второй сумматор и второй масштабирующий блок, выход которого подключен к информационному входу третьего блока памяти, управляющий вход которого соединен с управляющими входами информационного табло и и фрового регистратора и подключен к выходу второго компаратора , входы которого соответственно соединены с выходом второго блока пас мяти, соединенным с вторым входом (Л рого сумматора и выходом ключа, подключенным к входу, второго блока памяти , упра1вляющий вход которого соеди нен с вторьот выходом аналого-циффового преобразователя и управлякяцкм входом первого блока памяти, информационньй вход и выход которого соответственно соединены с входами перОд вого сумматора при этом второй вход первого компаратора соединен с вы4; ходом фильтра низкой частоты, а вы4ib ход подключен к управляющему входу ОО ключа.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН .(5!> 01 К 7/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1
1 с
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3685036/24-10 (22) 04.01.84 (46) 15.07.85. Бюл. У 26 (72) В.П. Авдеев, Л.П. Мышпяев, А.Д. Швеченко, Д.М. Муканов, А.И. Багрий, Я.Г. Парпаров и Э.И. Гамалей (71) Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (53) 536,53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 877349, кл. Я 01 К 7/02, G 01 N 25/06, 1979.
Авторское свидетельство СССР
У 1064159, кл. G 01 К 7/02, 1982 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термопреобразователь, подключенный через согласующий блок к входу аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого соединен с входом фильтра низкой частоты, три блока памяти, первый компаратор, первый вход которого соединен с выходом первого блока памяти, информационное табло.и цифровой регистратор, информационные входы которых соединены с выходом третьего
„„SU„„1167448 А блока памяти, второй компаратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно включенные первый сумматор, первый масштабирующий блок, ключ, второй сумматор и второй масштабирующий блок, выход которого подключен к информаци онному входу третьего блока памяти, управляющии вход которого соединен с управляющими входами информационного табло и цифрового регистратора и подключен к выходу второго компаратора, входы которого соответственно соединены с выходом второго блока памяти, соединенным с вторым входом второго сумматора и выходом ключа, подключенным к входу. второго блока памяти, управляющий вход которого соеди- С нен с вторым выходом аналого-цифрового преобразователя и управляющим входом первого блока памяти, инфор- ш, мационный вход и выход-которого соот- ветственно соединены с входами первого сумматора, при этом второй вход первого компаратора соединен с выходом фильтра низкой частоты, а выход подключен к управляющему входу ключа.
1! 67448
Изобретение относится к области
7 температурных измерений, а именно устройством для измерения температуры, и может быть использовано в черной и цветной металлургии, химической промышленности при циклическом измерении температуры и химических свойств металлов и сплавов, масс материалов порционного дозирования.
Целью изобретения является ловы- 10 шение точности измерения.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, подключенный через согласую- 15 щий блок к входу аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого соединен с входом фильтра низкой частоты, три блока памяти, первый компаратор,первый входкоторого сое- 2п динен с выходом первого блока памяти, информационное табло и цифровой регистратор, информационные входы которых соединены с выходом третьего блока памяти, второй компара- д тор, введены последовательно включенные первый сумматор, первый масштабирующий блок, ключ, второй сумматор и второй масштабирующий блок, выход которого подключен к информаци— онному входу третьего блока памяти, управляющий вход которого соединен с управляющими входами информационного табло и цифрового регистратора и подключен к выходу второго компа35 ратора, входы которого соответственно соединены с выходом второго блока памяти, соединенным с вторым входом второго сумматора и выходом ключа, подключенным к входу второго блока памяти, управляющий вход ко, торого соединен со вторым выходом (аналого-цифрового преобразователя и управляющим входом первого блока памяти, информационный вход и выход которого соответственно соединены с входами первого сумматора, при этом второй вход первого компаратора соединен с выходом фильтра низкой .частоты, а выход подключен к управ1 ляющему входу ключа.
На чертеже представлена блок-схема устройства °
Устройство для измерения температуры содержит термопреобразова- 55 тель 1, согласующий блок 2, аналогоцифровой преобразователь 3, фильтр
4 низкой частоты, первый блок 5 памяти, первый сумматор 6, первый компаратор 7, первый масштабирующий блок 8, ключ 9, второй блок 10 памяти, второй сумматор 11, второй компаратор 12, второй масштабирующий .блок 13, третий блок 14 памяти, информационное табло 15, цифровой регистратор 16.
Согласующий блок может быть выполнен в виде усилителя с заданным коэффициентом усиления.
Масштабирующие блоки представляют собой преобразователи кодов с заданным коэффициентом преобразования.
Фильтр низкой частоты может быть выполнен, например, в виде последовательно соединенных блока вычитания
Ф ограничителя кода масштабирующего
У блока, сумматора и блока памяти, выход которого подключен к одному из входов блока вычитания.
Все остальные элементы и блоки устройства выполнены по стандартным схемам.
Сигнал с термопреобразователя 1 (например термопары, поступает на вход согласующего блока 2,предназначенного для согласования низкоомного выхода термопреобразователя 1 с входом аналого-цифрового преобразователя
3 и усиления сигнала термопреобразователя 1 до необходимой величины.
Аналого-цифровой преобразователь 3 преобразует усиленный сигнал термопреобразователя в цифровой код и формирует сигнал для управления первым блоком 5 памяти.
Цифровой код, соответствующий измеренному значению сигнала термопреобразователя с выхода аналогоцифрового преобразователя 3, поступает на вход фильтра 4 низкой частоты, функционирование которого описывается выражением
lir(tl-x(t-tie npx)x(tl-x(t-tIIxP
Х (М= х (+- ()+оС (<)
p x(gn(x(t)-x(t-1() при Ix(tlx(t-tl/xp где х(1) - выходной код фильтра низкой частоты и определенный момент дискретного времени;
l((,4)- входной код фильтра низкой частоты; с, ф — настроечные коэффициенты (о выбирается экспериментально из диапазона 0-1, 3 11674 — примерно равным максимальной величине скорости изменения полезного сигнала).
С выхода фильтра 4 низкой частоты цифровой код поступает на информационный вход первого блока 5 памяти, где записывается при поступлении управляющего сигнала с второго выхода аналого-цифрового преобразователя 3. Выходные коды первого блока 1р
5 памяти и фильтра 4 низкой частоты идут на входы первого сумматора, в котором алгебраически суммируются, а полученный код умножается в первом масштабирующем блоке 8 на коэффициент 1/2. В результате получается среднее значение двух кодов на соседних отсчетах х, (1)х(t)+ x(1-1) (2) гдек (t)- среднее значение кодов на
СР первом уровне.
Коды об х (4) и х (4-1) с выходов
25 фильтра 4 низкой частоты и первого блока 5 памяти поступают также на входы первого комнаратора 7. При условии равенства кодов x (t) и х(1-1) с заданной точностью, которая опреде ляется разрядностью первого компаратора 7, с выхода первого компаратора
7 подается сигнал на управляющий вход ключа 9 ° По этому сигналу ключ
9 замыкается и подается на втоI рой уровень обработки кода. 35
Второй уровень обработки кода включает второй блок 10 памятИ, вто48 4 рой сумматор 11, второй масштабирующий блок 13 и второй компаратор 12 и функционирует аналогично первому. уровню. В результате на выходе второго масштабирующего блока 13 получается код
Х ()+х (4 1)
x(t)+x(4-1) х(М)+ x(<-2)
1
1 х (1) + — х (с-1) + — х (1-2} (5) т,е. при условии приближенного равенства
X(t) = X(t-1)= х(-2), (t) что свидетельствует о наличии ГТационарного участка, определяется средневзвешенное значение кода.
Выходные коды ключа 9 и второго блока 10 памяти идут на второй компаратор 12 и при равенстве этих кодов на выходе второго компаратора 12 появляется сигнал, поступакиций иа управляющие входы третьего блока 14 памяти, информационного табло 15 и цифрового регистратора 16. В третьем блоке 14 памяти записывается код об Х, который высвечиваетсяср на информационном табло 15 и протоколируется цифровым регистратором 16.
Представленный конкретный вариант устройства для технологического контроля содержит два уровня обработки кода. По аналогии может быть построено устройство и для большего числа уровней.
1167448
Составитель В. Куликов
ТехредЖ.Кастелевич Корректор М. Самборская
Редактор М. Келемеш
Заказ 4414/39
Тираж 897 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
