Устройство для преобразования температуры

 

Изобретение относится к температурным измерениям и может найти применение при измерении температур термбпреобразователями сопротивления, Цель изобретения - повышение точности преобразования при упрощении устройства . Устройство для преобразования температуры содержит шину питания, шину опорного напряжения, регулирующий элемент , резистор, термопреобразователь сопротивления , операционный усилитель и преобразователь отношений двух напряжений в интервал времени. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01.- K 7/16, 7/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4851058/10 (22) 10.07.90 . (46) 30.04,93. Бюл. ¹ 16 (71) Омское научно-производственное объединение микрокриогенной техники "Микрокриогенмаш" (72) А, В. Ермакович и B. С, Пономарев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1675864, кл. G 05 D, 1990, Авторское свидетельство СССР

¹ 1190208, кл. G 01 К 7/16, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области температурных измерений и может найти применение при измерении температур термопреобразователя сопротивления. . Цель изобретения — повышение точности преобразования и ри упрощении устройства.

Цель достигается тем, что в устройство для преобразования температуры, содержащее регулирующий элемент, вход которого соединен с шиной питания, а также резистор, термопреоб разователь соп ротивления, к точке соединения одних выводов которых подключен инвертирующий вход операционного усилителя, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, шину опорного напряжения и общую шину, введен блок преобразования отношений двух напряжений, первые дифференциальные входы которого подключены к выводам резистора, . вторые дифференциальные входы-соответ. ственно к общей шине, соединенной с другим выводом термопреобразователя сопротивления, и к шине опорного напряЯ2 1812448 Al (57) Изобретение относится к температурным измерениям и может найти применение при измерении температур термоп реобразо вателями сопротивления, Цель изобретения — повышение точности преобразования при упрощении устройства. Устройство для преобразования температуры содержит шину питания, шину опорного напряжения, регулирующий элемент, резистор, термоп реобразователь сопротивления, операционный усилитель и преобразователь отношений двух напряжений в интервал времени. 1 ил. жения, соединенной с неинвертирующим входом операционного усилителя, а выходк дополнительному разрешающему входу регулирующего элемента, выход которого соединен с другим выводом резистора..

Повышение точности измерения преимущественно быстроменяющихся температур достигается за счет высокой точности стабилизации,подводимой к термопреобразователю сопротивления мощности.

Введение блока преобразования отношения двух напряжений обеспечивает формирование интервала времени, пропорционального сопротивлению термопреобразователя, широтно-импульсное регулирование протекающего через него тока.

Соединение второго входа операционного усилителя с входом опорного напряжения обеспечивает требуемое задание подводимой к термопреобразователю сопротивления мощности, На чертеже представлена функциональная схема преобразователя температуры.

Устройство для преобразования температуры содержит шину питания 1, шину 2

1812448 опорного напряжения, последовательно включенные регулирующий элемент 3, резистор 4 и термопреобразователь сопротивления 5, соединенный другим выводом с общей шиной, операционный усилитель 6 и преобразователь 7 отношения двух напряжений в интервал времени. Выход усилителя 6 соединен с управляющим входом регулирующего элемента 3, первый вход- с точкой соединения резистора 4 и термопреобразователя сопротивления 5, второй вход — с входом 2 опорного напряжения 0<. Выход преобразователя 7 соединен с дополнительным разрешающим входом регулирующего элемента 3, первые дифференциальные — с выводами резистора 4, а вторые — с входом 2 опорного напряжения

Uo и с общей шиной.

Преобразователь температуры работает следующим образом.

На выходе преобразователя 7 формируется последовательность импульсов с периодом Т следования, заданного тактовой частотой преобразователя 7. При этом появление каждого импульса определено началом преобразования . отношения напряжений на его входах.

Одновременно с этим через регулирующий элемент 3 разрешается протекание измерительного тока термопреобразователя сопротивления 5, значение 1 которого зависит 0T сопротивлейия Re термопреобразователя сопротивления 5 и устанавливается операционным усилителем 6, охваченным отрицательной-обратной связью через регулирующий элемент 3 и резистор 4. Момент окончания выходного импульса преобразователя 7 обусловлен отношением падения напряжения U>=Uo на термопреобразователе сопротивления 5 к падению напряжения Uz--lxR<, на резисторе 4 — сопротивлением ЯОи определен длительностью:

tN=К вЂ” =K

U1 Uo (1)

02 IXRo где К вЂ” коэффициент преобразования преобразователя 7.

Так как R() = — о, (2)

0о

Re выражение (1) принимает вид:тц=К - — (3) о

В течение времени t и на термопреобразователе сопротивления 5 выделяется активная мощность: Pu=lxUp (4)..

Средняя мощность Рср, подводимая к термопреобразователю 5, зависит от периода Т следования импульсов и определена выра1О жением: Pcp- Pu — (5)

%я

Т

Из (1), (4), (5) следует, что

РсР=IxUPxK < Р Т (6)

Uo

02 х Рок Т

15. охТ

#IIVI Pcp = К (Таким образом, при T=constanta, подводимая к термопреобразователю сопротивления 5 электрическая мощность может

20 быть задана выбором значения опорного напряжения 0О, не влияя.на функцию преобразования температуры во временной интервал.

Формула изобретения

Устройство для преобразования температуры, содержащее регулирующий элемент. вход которого соединен с шиной питания, а также резистор, термопреобразователь со3р противления, к точке соединения одних выводов которых подключен инвертирующий вход операционногоусилителя, выходкоторогосоединен с управляющим входом регулирующего элемента, шину опорного напряжения и

35 общую шину, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности преобразования при упрощении устройства, в него введен блок преобразования отношений двух напряжений; первые дифференциальные входы ко4р торого подключены к выводам резистора, вторые дифференциальные входы — соответственно к общей шине, соединенной с другим выводом термопреобразователя сопротивления, и к шине опорного напряжения, сое45 диненной с неинвертирующим входом операционного усилителя, а выход — к дополнительному разрешающему входу регулирующего элемента, выход которого соединен с другим выводом резистора.

1812448

Составитель А.Ермакович

Техред M.Mîðãåéòàë Корректор Л.Пилипенко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1571 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета bio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/8