Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к цифровым измерителям температуры с коррекцией нелинейности первичного термопреобразователя, и позволяет повысить точность при одновременном расширении диапазона измеряемых температур. Блок 6 управления вырабатывает поочередно на каждом из выходов импульсы напряжения. Эти импульсы подготавливают устройство к циклу измерения и поочередно подключают первый, второй и третий резисторы 8, 9 и 10 в цепь разряда конденсатора 7. Значение напряжения на конденсаторе сравнивается с выходным сигналом первичного термопреобразователя. При их совпадении на выходе блока 2 сравнения сигнал пропадает. При этом ключ 3 закрывается и прекращается поступление импульсов с генератора 5 счетных импульсов на вход счетчика 4 импульсов. Интервал времени, в течение которого счетные импульсы проходят на вход счетчика 4, пропорционален измеряемой температуре. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 К 7/24

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4476964/24-10 (22) 20.06.88 (46) !5.10.90. Бюл. № 38 (72) О. А. Загорянский, А. В. Шабанов, В. С. Москалев и М. И. Селиверстов (53) 536.532 (088.8) (56) Линевеч Ф. Измерение температур в технике. М.: Металлургия, 1980, с. 136.

Авторское свидетельство СССР № 903714, кл. G 01 К 7/24, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к цифровым измерителям температуры с коррекцией нелинейности первичного термопреобразователя, и позволяет повысить точность и расширить диапазон измеряемых темпе„.Я0„„ 1599676 А 1

2 ратур. Блок 6 управления вырабатывает поочередно на каждом из выходов импульсы напряжения. Эти импульсы подготавливают устройство к циклу измерения и поочередно подключают первый, второй и третий резисторы 8, 9 и 10 в цепь разряда конденсатора 7. Значение напряжения на конденсаторе сравнивается с выходным сигналом первичного термопреобразователя.

При их совпадении на выходе блока 2 сравнения сигнал п ропадает. П ри этом ключ 3 закрывается и прекращается поступление импульсов с генератора 5 счетных импульсов на вход счетчика 4 импульсов. Интервал времени, в течение которого счетные импульсы проходят на вход счетчика 4, пропорционален измеряемой температуре. 2 ил.

1599676

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

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых температур.

Устройство обес печи в ает точность измерения 0,02 С в диапазоне температур

0 — 50 С.

На фиг. 1 представлена схема устройства измерения температуры с тремя шагами коррекции; на фиг. 2 — температурная характеристика термопреобразователя (кривая 1), напряжение RLl,-цепочки, скорректированное устройством (кривая 2).

Устройство для измерения температуры (фиг. ) содержит последовательно соединенные первичный преобразователь 1 температуры, блок 2 сравнения, ключ 3, счетчик 4 импульсов, а также генератор 5 счетных импульсов, выход которого подключен к второму входу ключа 3, блок 6 управления, один из выходов которого подключен к третьему входу ключа 3, и Rlj-цепочку, общая точка которой соединена со вторым входом блока 2 сравнения и в которой параллельно емкости 7 включаются поочередно один из резисторов 8, 9, 10 через соответствующие ключи 11 — 13. Управляющие входы ключей соединены с дополнительными выходами блока 6 управления.

Устройство работает следующим образом.

Блок 6 управления вырабатывает поочередно на каждом из выходов Qo, Оь g, Яз импульсы напряжения. Импульс напряжения на выходе Яр подготавливает устройство к циклу измерения. Он подается на кл юч 3, запрещая прохождение счетных импульсов с генератора 5. Одновременно этот импульс заряжает конденсатор 7 до напряжения VT равного напряжению первичного преобразователя 1 при нижнем значении измеряемой температуры. Напряжение с конденсатора 7 подается на вход блока 2 сравнения, На второй вход подается напряжение с первичного преобразователя 1 температуры. При напряжении на выходе первичного преобразователя

1 температуры ниже напряжения на конденсаторе 7 на выходе блока 2 сравнения присутствует потенциал, открывающий ключ

3. Но ключ не будет открыт, пока на втором его входе присутствует запрещающий импульс, подаваемый с выхода (,4 блока 6 управления. В момент времени ц — начало цикла измерения, напряжение на выходе Яц станет равным О, ключ 3 откроется, и счетные импульсы с генератора 5 счетных импульсов попадут на счетчик 4 импульсов. Одновременно в момент

7О появившийся импульс напряжения на выходе Q открывает ключ 11 и конденсатор 7 начинает разряжаться через резистор 8 по экспоненциальному закону (фиг. 2, кривая 2а). Эта экспонента хорошо повторяет температурную характеристику первичного преобразователя 1 (фиг. 2, кривая на участке tati).

При дальнейшем разряде конденсатора 7 через резистор 8 напряжение на нем значительно отличается от температурной характеристики первичного преобразователя 1 температуры (кривые 2 и 1 на участке

t —.-t3). Это отличие росло бы по мере

70 дальнейшего разряда конденсатора 7 через резистор 8. Но этого не происходит, так как в момент времени ti напряжение на выходе Qi пропадает, а появляется напряжение на выходе Я . Ключ 11 закрывает75 ся а открывшийся ключ 12 подключает параллельно конденсатору 7 резистор 9, сопротивление которого больше сопротивления резистора 8. Конденсатор продолжает разряжаться с этого момента с меньшей скоростью (фиг. 2, кривая 2 б на участке

20 времени t —.4). Благодаря этому напряжение на конденсаторе 7 с высокой точностью повторяет температурную характеристику первичного преобразователя 1 температуры в интервале времени ti —.tz. В момент времени t происходит очередная коррекция скорости разряда конденсатора.

В этот момент закрывается ключ 12, а открывшийся ключ 13 подключает параллельно конденсатору 7 резистору 10, сопротивление которого больше сопротивления резистора 9. Изменение напряжения на конденсаторе 7 для интервала времени

1з показано на фиг. 2, кривая 2 в.

Когда напряжение на конденсаторе 7 сравнивается с выходным напряжением первичного преобразователя 1 температуры, напряжение на выходе блока 2 сравнения пропадает. Ключ 3 закрывается и поступление импульсов с генератора 5 счетных импульсов на вход счетчика 4 импульсов прекращается. Интервал времени, в те40 чение которого счетные импульсы проходят на вход счетчика импульсов пропорционален измеряемой температуре.

Момент времени t3, при котором напряжение на конденсаторе соответствует максимальному значению измеряемой температуры, является концом цикла измерения. Залее вновь появляется напряжение на выходе Qp блока 6 управления и цикл измерения повторяется.

Введение дополнительных термонезависимых резисторов с различными сопротивле50 ниями, подключаемых поочередно через соответствующие ключи параллельно конденсатору, позволяет с большей точностью смоделировать температурную характеристику первичного термопреобразователя на входе блока сравнения, а следовательно, значительно повысить точность и расширить диапазон измерения температуры.

1 599676

Формула изобретения

t (T,гПаХ) t(T C) t0(Ò milka) Составитель В. Ярыч

Редактор М. Недолуженко Техред A. Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 3135 Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4, 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина. 101

Устройство для измерения температуры, содержащее последовательно соединенные первичный преобразователь температуры, блок сравнения, первый ключ и счетчик импульсов, генератор счетных импул ьсов, подключенный к второму входу первого ключа, к третьему входу которого подключен первый выход блока управления, второй выход которого подключен к управляющему 1входу второго ключа, выход которого соединен с вторым выводом резистора RC-цепи, средняя точка которой подключена к второму входу блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном расширении диапазона измеряемых температур, в него введены второй и третий резисторы RC-цепи с сопротивлениями, отличными от сопротивления ее первого резистора, третий и четвертый ключи, управляющими входами подключен. ные ссютветственно, к третьему и четвертому выходам блока управления, а выходами — через второй и третий резис 10 торы соответственно к средней точке RC- цепи, соединенной с первым выходом блока управления, при этом входы второго, третьего и четвертого ключей и второй вывод конденсатора RC-цепи соединены с общей шиной устройства.