Устройство для измерения температуры
Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерения и расширить диапазон измеряемых температур. Измерение температуры производится за два цикла. В первом цикле работы в аналого-цифровом преобразователе двухтактного интегрирования накапливается заряд в течение фиксированного интервала времени . Во втором цикле работы к времязадающей цепочке интегратора 4 подключается цепочка, состоящая из последовательно соединенных конденсатора 12, дифференциального усилителя 11 и масштабного резистора 14. Разряд интегратора 4 происходит в этом случае по нелинейному закону, что позволяет скорректировать нелинейную погрешность первичного преобразователя. 1 ил. S
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
РЕСПУБЛИК,„SU„„1651169 ($g)$ С 01 К 7/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОсудАРстВенный кОмитет
llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ CCCP
К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕ фЛЬСТВУ (21) 4493607/10 (22) 11. 10. 88 (46) 23.05.91. Бюл. № 19 (71) Институт структурной макрокинетики АН СССР (72) Л.Н.Гальперин, Л.Б.Машкинов и А.Е.Либерман (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 502237, кл. G 01 К 7/16, 1976.
Хоменков Н., Зверев И.А. Цифровой термометр. — Радио, 1985, ¹ 1, с.47. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к термо-. метрии и позволяет повысить точность измерения и .расширить диапазон изме2 ряемых температур. Измерение температуры производится за два цикла. В первом цикле работы в аналого-цифровом преобразователе двухтактного интегрирования накапливается заряд в течение фиксированного интервала времени. Во втором цикле работы к времязадающей цепочке интегратора 4 подключается цепочка, состоящая из последовательно соединенных конденсатора 12, дифференциального усилителя
11 и масштабного резистора 14. Разряд интегратора 4 происходит в этом случае по нелинейному закону, что позволяет скорректировать нелинейную погрешность первичного преобразователя. ил.
1651169
Изобретение относится к термометрии.
Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение диапазо5 на измеряемых температур.
На чертеже приведена структурная схема устройства.
Устройство для измерения температуры содержит термометр 1 сопротивления, преобразователь 2 сопротивления в напряжение, аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования, выполненный в виде коммутатора 3 измеряемого напряжения, подсоединенного по входу интегратора 4, вход которого через комиутатор 5 эта» лонного напряжения подсоединен к источнику 6 эталонного напряжения, а управляющие входы коммутаторов сое- 20 динены с выходами схемы 7 управления генератора 8 и компаратора 9. К вЬ| ходу схемы 7 управления подключен ин,дикатор 10. К выходу интегратора 4 подключен неинвертирующий вход диф- 25 ференциального усилителя 11, инвертирующий вход которого соединен с конденсатором 12 и через ключ 13 - с выходом интегратора 4. Выход дифференциального усилителя 1 1 через мас- 3р штабный резистор 14 подсоединен к инвертирующему входу интегратора 4.
Устройство для измерения темпера- туры работает следующим образом.
В начальном состоянии коммутатор 3 замкнут, коммутатор 5 разомкнут, конденсатор интегратора 4 разряжен, ключ 13 замкнут.
В первом цикле работы аналого-цифрового преобразователя двухтактного . 40 интегрирования на вход интегратора 4 через коммутатор 3 подается выходное напряжение О» преобразователя 2 со» противления в напряжение, пропорциональное приращению температуры. 45, Интегрирование производится в те» чение фиксированного интервала вре-. мени Т . Благодаря подавлению синфазного сигнала дифференциальным усилителем 11, его выходное напряжение равно нулю. По окончании интервала времени 3" коммутатор 3 размыкается, кощ утатор 5 замыкается и подает на вход интегратора 4 напряжение U от источника 6 эталонного напряженйя, противоположное по знаку измеряемому напряжению U Интегрирование во втором цикле производится до достижения выходным напряжением интеграd тора 4 нулевого значения, при кото- ром срабатывает компаратор 9 и далее схема 7 управления, возвращая коммутаторы и ключи в исходное состояние, после чего описанные циклы повторяются и т.д. Интеграл Т второго цикла интегрирования заполняются импульсами стабильной частоты, число которых отображается на индикаторе 10.
Во втором цикле интегрирования вступает в работу цепь, состоящая иэ дифференциального усилителя 11, конденсатора 12, ключа 13 и масштабного резистора 14. При размыкании ключа
13 на конденсаторе 12 остается напряжение, равное накопленному интегратором 4 в первом цикле интегрирования. Входное сопротивление дифференциального усилителя 11 должно быть достаточно высоким, чтобы заряд конденсатора 12 оставался практически измененным в течение второго цикла интегрирования. Тогда выходное напряжение дифференциального усилителя 11 изменяется пропорционально выходному напряжению интегратора 4, а знак выходного напряжения ДУ11 зависит от порядка подключения его входов. Выходное напряжение ДУ11 через масштабный резистор 14 подается по цепи обратной связи .на инвертирующий вход интегратора 4. Глубина обратной связи выбирается изменением величины масштабного резистора 14. Тем самым в аналого-цифровом преобразователе двухтактного интегрирования создается нелинЕйность преобразования, подобная нелинейности темпера" турной зависимости сопротивления термометра (термоЭДС термопары), обеспечивающая коррекцию измерения температуры.
В случае измерения температуры платиновым термометром сопротивления вводится отрицательная обратная связь, обеспечиваемая порядком подключения дифференциального усилителя 11. При порядке подключения входов дифференциального усилителя 11 (обозначены в скобках) вводится положительная обратная связь, обеспечивающая коррекцию нелинейности термопарного датчика.
Устройство позволяет расширить диапазон измеряемых температур до
600 С.
КоРРектоР Н.Ревская
Заказ 1602
Тираж 400
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101
165116
Формула изобретения
Устройство для измерения температуры, содержащее последовательно соединенные термометр сопротивления и преобразователь сопротивления в напряжение, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном расширении диапазона измеряемых температур, в него введены последовательно соединенные ключ, дифференциальный усилитель и
Составитель В. Ярыч РедактоР О. Головач ТехРед С,Мигунова
6 масштабный резистор, а также конденсатор, включенный между общей шиной устройства и выходом ключа, вход которого соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя
J и подключен к входу компаратора аналого-цифрового преобразователя двухтактного интегрирования, времязадающая цепь интегратора которого через масштабный резистор подключена к выходу дифференциального усилителя, при этом управляющий вход ключа подключен к управляющему выходу аналого-цифрового преобразователя двухтактного интегрирования.
