Способ определения температуры и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность определения температуры при использовании терморезистивных датчиков. Терморезистор перегревают относительно температуры контролируемой среды, подавая на него пилообразное напряжение вида U=√AT, где A - постоянный коэффициент, T - текущее время, а температуру среды определяют по измеренному интервалу времени нарастания напряжения на терморезисторе от нуля до уровня, соответствующего максимуму вольт-амперной характеристики. Число импульсов, подсчитанное счетчиком 11 за интервал времени, прошедший от момента запуска генератора 1 до максимума напряжения на терморезисторе 4, пропорционально определяемой температуре среды. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))5 G 01 К7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4447979/24-10 (22) 28.06.88 (46) 15,12.90. Бюл. М 46 (71) Ухтинский индустриальный институт (72) Б.А.Перминов, С.Н.Разевика и Е.Г.Витко (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 678337, кл. G 01 К 7/16, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 1113683, кл. G 01 К 7/16, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУP6l И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность определения температуры при использова„„5U„„1613880 А1 нии терморезист :вных датчиков. Терморезистор перегревают относительно температуры контролируемой среды, подавая на него пилообразное напряжение вида 0 = Va t, где а — постоя н н ы и ко эффи ци ент, t — текущее время, а температуру среды определяют по измеренному интервалу времени нарастания напряжения на терморезисторе от нуля до уровня, соответствующего максимуму вольт-амперной характеристики. Ч исло импульсов, подсчитанное счетчиком 11 за интервал времени, прошедший от момента запуска генератора 1 до максимума напряжения на терморезисторе 4, пропорционально определяемой температуре среды. 2 с.п,ф-лы, 1 ил.

1613880

10

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных системах автоматического контроля температуры с терморезистивными датчиками.

Цель изобретения — повышение точности контроля температуры.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для осуществления пред лагаемого способа, В основе предлагаемого способа определения температуры лежит закономерность изменения точки максимума статической вольт-амперной характеристики (BRX) терморезистора, имеющей участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением, от температуры О окружающей среды. При этом точка максимума напряжения Ug на терморезисторе определяется указанной температурой О и-конструктивными параметрами терморезистора согласно зависимости . От= 369  — А (1) где А,  — постоянные коэффициенты температурной характеристики терморезистора.

Если на терморезистор подавать пилообразное напряжение, изменяющееся во времени по зависимости вида U = Va t где а = const, то интервал времени нарастания напряжения на терморезлсторе от нуля до От при постоянстве указанных параметров терморезистора зависит только от температуры О окружающей среды то ( — О) (2) где Н вЂ” коэффициент рассеивания терморезистора, величина которого определяется конструкцией терморезистора (размеры, материал полупроводника и т.п.).

Измеряя интервал времени to, можно определить искомое значение температуры окружающей среды О непосредственно из соотношения (2) или по предварительно снятой градуировочной зависимости.

Предлагаемый способ осуществляется устройством, содержащим генератор 1 пилообразного напряжения, схему 2 запрета, постоянный резистор 3, терморезистор 4, дифференцирующую RC-цепь, образованную конденсатором 5 и резистором 6, блок

7 управления, триггер 8, схему совпадения

И 9, генератор 10 счетных импульсов, двоична-десятичный счетчик 11, цифровой индикатор 12. Генератор 1 пилообразного напряжения подключен через схему 2 запрета к последовательно соединенным резистору 3 и терморезистору 4. Общая точка соединения резистора 3 и терморезистора

4 через дифференцирующую RC-цепь подключена к первому входу триггера 8, выход которого соединен с управляющим входом схемы 2 запрета и первым входом схемы И

9 совпадения, к второму входу которой подключен выход генератора счетных импульсов 10. Выход схемы совпадения И 9 соединен с информационным входом счетчика 11, выход которого подключен к входу цифрового индикатора 12. Выход блока 7 управления, выполненного в виде простейшего генератора пусковых импульсов, соединен с вторым входом триггера 8 и управляющими входами генератора 1 пилообразного напряжения и счетчика 11..

Устройство работает следующим образом.

Кратковременный пусковой импульс с блока 7 управления запускает генератор 1 пилообразного напряжения, триггер 8 и офнуляет счетчик 11. Генератор 1 пилообразного напряжения начинает формировать. напряжение, изменяющееся во времени по указанной зависимости вида U = У а с, которое поступает через открытую схему 2 запрета, на управляющем входе которой в зто время присутствует разрешающий сигнал с выхода триггера 8, на последовательно соединенные резистор 3 и терморезистор 4. При возрастании напряжения на терморезисторе до величины Ut, соответствующей точке максимума ВАХ, происходит резкий бросок тока в цепи резистора 3 и терморезистора 4. При этом дифференцирующая RC-цепь формирует короткий импульс, который поступает на триггер 8 и устанавливает его в исходное состояние. Выходной сигнал триггера 8 в этом состоянии обнуляется, сигнал разрешения на управляющем входе схемы 2 за-прета исчезает и через схему 2 запрета дальнейшее напряжение на терморезистор

4 не подается. Сформированный выходной импульс триггера 8 подается на схему совпадения И 9, на второй вход которой одновременно поступают короткие тактовые импульсы с генератора 10 счетных импульсов. На выходе схемы совпадения И 9 формируется пакет тактовых импульсов, длительность которого пропорциональна определяемому значению температуры окружающей (контролируемой) среды О . При постоянной частоте следования тактовых импульсов их количество в пакете также пропорционально определяемому значению температуры окружающей среды О

Формула изобретения

1, Способ определения температуры; заключающийся в перегреве терморезистора, размещенного в контролируемой среде, 1613880

Составитель В.Голубев

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор С.Лисина

Заказ 3886 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 отличающийся тем, что, с целью повышения точности, перегрев терморезистора осуществляют подачей на него пилообразного напряжения вида 0 = at., где а — постоянный коэффициент, t — текущее время, и измеряют интервал времени нарастания напряжения на терморезисторе до максимума его вольт-амперной характеристики, по которому определяют температу.ру среды, 2. Устройство для определения температуры, содержащее терморезистор, постоянный резистор, генератор счетных импульсов, счетчик, цифровой индикатор и блок управления, о т л.и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены генератор пилообразного напряжения, дифференцирующая RC-цепь, схема совпадения, схема запрета и триггер, при этом выход генератора пилообразного напряжения подключен через схему запрета к

5 последовательно соединенным терморезистору и постоянному резистору, общая точка которых через дифференцирующую

RC-цепь подключена к первому входу триггера, выход которого соединен с управляю10 щим входом схемы запрета и первым входом схемы совпадения, к второму входу которой подключен выход генератора счетных импульсов, а выход блока управления соединен с вторым входом триггера и управ15 ляющими входами генератора пилообразного напряжения и .счетчика, информационный вход которого подключен . к выходу схемы совпадения, а его выход - к входу цифрового индикатора.