Цифровой измеритель температуры

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕ РАТУРЫ, содержащий источник напряж ния, первый вывод которого подключен к первым выводам первого и вто рого резисторов и через последовательно включенные третий резистор и термопреобразователь сопротивления соединен со своим вторым вьшод аналого-цифровой преобразователь. выход которого подключен к блоку индикации, а общий вход соединен с вторым выводом первого резистора, и четвертый и пятый резисторы, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения за счет устранения погрешности измерения , связанной с неточностью градуировки, и упрощения процесса градуировки, в него введены два потенциометра; , включенные крайними выводами соответственно между вторым вьшодом источника напряжения и вторыми выводами первого и второго резисторов, при этом движок первого потенциометра, соединен с опорным входом аналого-цифрового преобразователя , сигнальный вход которого соответственно через четвертьй и пятый резисторы подключен к точке соединения третьего резистора с термопреобразователем сопротивления и к движку второго потенциометра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических

РЕСПУБЛИН (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABT0PCH0IVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ госудАРственный комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗО6РЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИИ (21) 3472216/24-10 (22) 19.07.82 .(46) 07.09.85. Бюл. Р 33 (72) В.Г.Коробцов, М.В.Наумов, С.А.Пигалев и Л.И.Филатов (71) Государственное специальное конструкторское бюро теплофизического приборостроения (53) 536.531(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1000787, кл. G Oi К 7/24, 1982.

Заявка ФРГ У 2757124, кл. G 01 К 7/24, опублик. 1979. (54) (57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий источник напряжения, первый вывод которого подключен к первым выводам первого и второго резисторов и через последовательно включенные третий резистор и термопреобразователь сопротивления соединен со своим вторым выводом, аналого-цифровой преобразователь, „„SU„„3 I ??688 A

- выход которого подключен к блоку . индикации, а общий вход соединен с вторым выводом первого резистора, и четвертый и пятый резисторы, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет устранения погрешности измерения,связанной с неточностью градуировки, и упрощения процесса градуировки, в него введены два потенциометра;., включенные крайними выводами соответственно между вторым выводом источника напряжения и вторыми выводами первого и второго резисторов, при этом движок первого потенциометра, соединен с опорным входом аналого-цифрового преобразователя, сигнальный вход которого соответственно через четвертый и пятый резисторы подключен к точке соединения третьего резистора с тер- мопреобразователем сопротивления и к движку второго потенциометра.

1177688

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к переносным цифровым измерителям температуры, предназначенным для измерения в ограниченном температур- 5 ,.ном диапазоне, и может быть использонано как медицинский термометр.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения погрешности измерения, связанной с неточностью градуировки и упрощения процесса градуировки.

На чертеже представлена функцио нальная схема цифрового измерителя

I температуры.

Цифровой измеритель температуры содержит источник 1 напряжения, причем он может быть нестабилизиронанным, термопреобразователь 2 сопротивления (термистор), корректирующие резисторы 3 и 4, которые необходимы для линеаризации и нормирования характеристики термопреобраэователя, в том случае, если предполагается использовать термопреобразователи с большим разбросом параметров, первый резистор 5, второй резистор 6, третий резистор 7, первый потенциометр 8, второй потенциометр 9, чет- ° вертый и пятый резисторы tO и 1 1, Зо аналого-цифровой преобразователь (AIlI1) 12 и блок 13 цифровой индикации.

В качестве АЦП 12 могут быть использованы стандартные интегральные 35

АЦП двухтактного интегрирования.

Опорное напряжение для аналогоцифрового преобразователя снимается с выводов потенциометра 8.

Резистор 6 с потенциометром 9! 40 образуют регулируемый делитель напряжения, который совместно с резисторами 10 и 11 необходим для смещения уровня постоянной состанляющей измеряемого сигнала. 45

Измеритель температуры работает следующим образом.

На выходе делителя напряжения, образованного резистором 6 и потенцио. метром 9, формируется йапряжение . 50 смещения, пропорциональное начальной температуре диапазона измеряемых температур, которое через резистор 11 поступает на сигнальный вход АЦП 12.

На выходе мостовой схемы, образо-..55 ванной термопреобразователем 2, резисторами 3, 4, 5 и 7 и потенциометром 8 формируется напряжение, пропорциональное отклонению измеряемой температуры от температуры, соответствующей начальной температуре диапа" зона измерения. Это напряжение через резистор 10 поступает на вход АЦП 12, где суммируется с напряжением смещения ° Значение сопротивлений резисторов 10 и 11 выбирается большим, чем значение резисторов мостовой схемы, при этом на сигнальном входе АЦП 12 будет создаваться напряжение, пропорциональное измеряемой температуре, Это напряжение преобразуется аналого-цифровым преобразователем в цифровой код, который поступает н блок индикации, где отображается на цифровом индикаторе, Выходной код АЦП 12 не зависит от изменений напряжения источника 1, ! .так как опорное напряжение напряжеУ ,ние смещения и напряжение на выходе мостовой схемы формируются при помощи одного источника напряжения, что также ведет к повышению точности измерения.

При использовании высокочунствительного АЦП с автоматической коррекцией нуля (например, микросхемы

К572ПВ2) напряжение питания может изменяться на 20Х без изменения по-казаний измерителя температуры.

Градуировка измерителя температу" ры, обеспечивающая высокую точность измерения, например, н диапазоне

34,0-42,0 С, производится следующим образом.

Первоначально термопреобразователь размещают в среде с температурой t = 34 С или включают вместо термопреобразонателя эталонный резистор с сопротивлением, равным сопротивлению термопреобразователя, при о — 34 С. Резистор 11 отсоединяют от движка потенциометра 9.

Изменяя сопротивление резистора

5 и соответственно компенсируя аддитинную составляющую полезного сигнала, устанавливают нулевое показание на индикаторе блока индикации. При этом изменение положения движка потенциометра 8 не влияет на результат измерения.

Далее размещают термопреобразователь при 42 С или включают вместо термопреобразователя резистор с сопротивлением, равным сопротивлению термопреобразователя при t =

= 42 С. Изменяя положение движка

Составитель В.Куликов

Редактор В.Иванова Техред С.Мигунова КорректорlA.Зимокосов ф- - Ы

Заказ 5544/42 Тираж 897 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 потенциометра 8, т.е. изменяя вели чину опорного напряжения, подаваемого на опорный вход АЦП 12, устанавливают на индикаторе значение, равное 8 С, т. е. равное величине о диапазона измерения. Далее раэмеща1177688 4 ют термопреобразователь при 34 С, подключают резистор 11 к движку по- тенциометра 9 и, изменяя его положение, устанавливают на индикаторе о значение, равное 34 С. На этом градуировка заканчивается.