Цифровой термометр
Изобретение относится к технике измерения и предназначено для измерения температуры с промежуточным преобразованием ее в частоту следования импульсов с последующим отображением информации. Целью изобретения является повышение точности измерения температуры Цифровой термометр состоит из полупроводникового терморезистора 1 с положительным ТКС, источника 2 опорных напряжений, дифференциального усилителя 3, прецизионного источника 4 постоянного тока, блока 5 сравнения, элемента 6 задержки, генератора 7 экспоненциально убывающего напряжения , быстродействующего усилителя 8, блока 9 обработки информации дисплея 10, прецизионного коммутатора 11 1 ил
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 5 G 01 К 7/22
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ж
JC (21) 4381617! 10 (22) 23,02.88 (46) 30.06,91. Бюл, М 24 (71) Опытно — конструкторское бюро тонкого биологического машиностроения (72) А.И. Иваненко (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1117461, кл. G 01 К 7/22, 1983.
Авторское свидетельство СССР
bh 943538, кл. G 01 К 7/22, 1979. (54) ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР (57) Изобретение относится к технике измерения и предназначено для измерения темпеИзобретение относится к технике измерения температур, Цель изобретения — повышение точности измерения температуры.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого цифрового термометра.
Цифровой термометр состоит из полупроводникового терморезистора 1.с положительным ТКС, источника 2 опорных напряжений, дифференциального усилителя 3 постоянного тока, прецизионного источника 4 постоянного тока, блока 5 сравнения, элемента 6 задержки, генератора 7 экспоненциально убывающего напряжения, быстродействующего усилителя 8, блока 9 обработки информации, дисплея 10 и коммутатора 11 сопротивлений, схемы 12 термостатирования объема с элементами измерительной части, Цифровой термометр работает следующим образом.
„„. Ж „„1659745 А1 ратуры с промежуточным преобразованием ее в частоту следования импульсов с последующим отображением информации.
Целью изобретения является повышение точности измерения температуры. Цифровой термометр состоит из полупроводникового терморезистора 1 с положительным
ТКС, источника 2 опорных напряжений, дифференциального усилителя 3, прецизионного источника 4 постоянного тока, блока
5 сравнения, элемента 6 задержки, генератора 7 экспоненциально убывающего напряжения, быстродействующего усилителя
8, блока 9 обработки информации, дисплея
10, прецизионного коммутатора 1 . 1 ил.
Терморезистор 1 эапитывается стабильным током прецизионного источника 4 постоя нного тока, величина которого выбирается по критерию
Pp = I RT Рдоп, 2 еЬ где Рр и Рд0п — соответственно мощность рассеиваемая термореэистором и допустимая мощность рассеивания (по паспорту);
I — ток, пропускающий через терморезистор;
Rg — сопротивление терморезистора. ф .
Сопротивление RT термореэистора on-;(ß ределяется по формуле
RT=A.е—
Т вЂ” а где А и  — постоянные термореэистора;
Т вЂ” температура в градусах Кельвина; е — основание натуральных логарифмов.
Падение напряжения 4 на терморезисторе, выраженное формулой VT = l -RT, поступает на вход дифференциального усилителя 3 постоянного тока, где усиливается с необходимым коэффициентом усиле1659745 ния, определяемым к емым коммутатором 11 сопро- рительная часть помещена в замкнутый обьтивлений, с выхода усилителя 3 напряжения ем термостатируемый около точки + 40 С с точностью +. 0,25 С специальной схемой где К вЂ” коэффициент усиления усилителя 3. 12 термостатирования, выполненной по
Напряжение Ч,гпоступает на вход бло- 5 схеме термостата непрерывного действия. ка 5 сравнения, Формула изобретения
Генератор 7 экспоненциально убываю- Цифровой термометр, содержащий соещего напряжения ия в начальный момент вре- диненные последовательно источник опормени to имеет на выходе напряжение, ных напряжений, полупроводниковый равное опорному, затем напряжениеэкспо- 10 терморезистор, дифференциальный усилиненциально убывает 110 закону тель постоянного тока, блок сравнения, выt ход которого является выходом устройства
Vt=Von°, (1 Чоп е Т ) и подключен через элемент задержки к пергде Чг и Ч,п — соответственно напРяжение с вому входу генератора экспоненциально выхода генератора 7 и опорное; 15 убывающего напряжения, второй вход котоt — текущее время; рого соединен с вторым выходом источника
t — постоянная вРемени генератора 7 опорных напряжении, отличающийся опРеделЯемаЯ номиналом РезистоРа комму тем, что, с целью повышения точности изметатора 11 сопротивлений. рения, в него введены прецизионный источНапряжение Чг г1одае ся на Вход бь1ст- 20 ник постоянного тока, коммутатор родействующего усилителя 8, где усилива- сопротивлений и быстродействующий усиется литель, при этом вход прецизионного источника постоянного тока соединен с третьим где Ч г напряжение на выходе усилителя 8; выходом источника опорных напряжений, К вЂ” коэффициент Усиления усилителя 8., 25 первый выход — с вторым входом усилителя численно Равный коэффициенту УсилениЯ постоянного тока и с первым выходом исУсилителЯ 3, и также опРеделЯемый коммУ- точника опорных напряжений, а второй вытатором 11 сопротивлений. ход прецизионного источника постоянного
Далее сигнал поступает на вход блока 5 тока соединен с первым входом усилителя сравнения где в момент Т1 происходит сравне 30 постоянного тока, при этом вход быстродейние Ч r u V т ",блок5 сравнения вырабатывает ствующего усилителя соединен с выходом импУЛЬС, запУскающий эле ент 6 юдержки, к - генератора зкспоненциально убывающего торый вырабатывает импУльс, возвраЩаюЩий напряжения, а выход — с вторым входом генеРатОР 7 в пеРвоначальное состоЯние, Дли- блока сравнения, соответствующие выводы тельность импульса allBMGHTB 63адержки зави- 35 коммутатора сопротивлений соединены с сит оТ номинала РезистоРа коммУтатоРа 11, соответствующими входами генератора эксС выхода блока 5 сравнениЯ импУльсы поненциально убывающего напряжения, поступают На вход блока 9 обработки ин дифференциального усилителя, элемента формаЦии, гДе считаютсЯ, пРеобРазУютсЯ, задержки и быстродействующего усилитепеРесчитываютсЯ по шкале Кельвина в по- 40 ля, кроме того, в качестве полупроводникоказаниЯ пошкале ЦельсиЯ, послечегоинДИ вого терморезистора используется цируются на дисплее 10. полупроводниковый терморезистор с полоСопРОтивление коммута гора "" пре жительным температурным коэффициентом цизионные. сопротивления, а усилитель постоянного тоС целью повышения стабильности пре- 45 ка выполнен дифференциальным. образования температуры в частоту, изме1659745
Составитель Е,Зыков
Техред M.Моргентал Корректор Т,Колб
Редактор И.Сегляник
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
Заказ 1834 Тираж 398 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
