Цифровой измеритель температуры

 

246!15

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27Х.1966 (¹ 1083805/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.Ъ" 1.1969. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 24.XI.1969

Кл. 42i, 8/02

МПК G Olr

УДК 536.516.087.2 (088.8) Комитет оо долее изобретений и открытиВ при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Л. Р. Сейдель, T. М. Алиев и А. А. Тер-Хачатуров

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЬ) Изобретение относится к области цифровой электроизмерительной техники и предназначено для цифрового измерения температуры с помощью термопары.

Известны устройства подобного типа, однако в них наблюдается большая погрешность измерения температуры, вызываемая погрешностью цифровой измерительной схемы за счет, нестабильности параметров ее элементов, а также нелинейностью характеристики термопары.

Отличием предлагаемого устройства является то, что оно снабжено переключателем поддиапазонов, связанным с источником калиброванных напряжений, подключаемым через входной переключатель ко входу усилителя поочередно с датчиком температуры, и блоком памяти, соединенным с переключателем поддиапазонов и реверсивным счетчиком.

На черетеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Основными узлами устройства являются источник калиброванных напряжений ИКН, усилитель постоянного тока УПТ, цифровой компенсатор ЦК, нуль-орган Н0, генератор тактовых импульсов ГТИ, двоично-десятичный реверсивный счетчик цРС, регистр памяти РП, блок памяти БП, переключатель поддиапазонов П и устройство цифровой индикации ЦИ.

Устройство работает следующим образом.

В начальном положении переключающие контакты реле Р1 находятся в верхнем положении; в двоично-десятичном реверсивном

5 счетчике записано по схеме установки «условного нуля» значение середины нужного поддиапазона, для чего устанавливающий импульс по цепи установки «условного нуля» подается на определенные триоды триггеров

10 счетчика, в зависимости от положения переключателя поддиапазонов Кс и соответствующего кода на выходе БП, таким образом, что в счетчике оказывается записано в двоичнодесятичном коде значение напряжения калиб15 рованного источника, соответствующего середине нужного поддиапазона.

ГТИ начинает работать и импульсы от .него через открытый триггером Т ключ К> и открытый триггером Т ключ К4 прямого сче20 та поступают на вход двоично-десятичного реверсивного счетчика и коммутатора (КР1 цифрового компенсатора. В момент равновесия измеряемой э. д. с. термопары и компенсирующего напряжения на выходе нуль-ор25 гана появляется импульс, перебрасывающий триггеры Т и Та и устанавливающий в нуль коммутатор компенсатора. Триггер Т1 .при этом с помощью ключа Кх .перекрывает поступление импульсов от ГТИ, а триггер Та

30 подготавливает через ключ К5 шину обратно246115

3 го счеra и обесточивает через ключ К реле

P. Реле Р перебрасывает свои переключающие контакты, в результате чего на вход измерительной схемы подключается ИКН, и одновременно перебрасывается триггер Т и открывает ключ К . Начинается процесс измерения напряжения ИКН, а импульсы от

ГТИ поступают на вход двоично-десятичного реверсивного счетчика по,шине обратного счета, подготовленной триггером Т . В мо- 10 мент компенсации импульс с выхода нульоргана перебрасывает триггеры Т1 и Т2.

Триггер Т2 подготавливает шину прямого счета и подключает через ключ К2 питание к обмотке реле Р. Одновременно импульс с j5 выхода триггера Т2 через одновибратор (ОВ) открывает импульсные ключи К,„и результат измерения из двоично-десятичного счетчика переписывается в регистр памяти и затем воспроизводится цифровым индикатором, Этим же импульсом через линию задержки ЛЗ и ключ К6 устанавливается в «условный нуль» двоично-десятичный реверсивный счетчик.

После срабатывания реле Р> цикл измерений начинается заново. В процессе измерения температуры производится измерение как э. д.с. термопары, так и значения напряжения калиброванного источника, соответствующего середине того поддиапазона, внутри которого лежит значение измеряемой температуры. Далее результаты .измерения этих двух величин, а также действительное значение напряжения калиброванного источника, хранящееся в памяти, обрабатываются с помощью встроенного в прибор вычислительного устройства по следующему алгоритму

U = U"„ — U", + U,"

40 где U„— результат измерения измеряемой термо-э. д. с., выраженный в определенном коде; /из — результат измерения напряжения калиброванного источника, соответствующего значению термо-э. д. с. в середине данного поддиапазона; — номинальное, действительное значение напряжения калиброванного источника, хранящееся в памяти;

U — окончательный результат измерения термо-э. д. с., выраженный в том же коде.

В результате обработки по такому алгоритму систематические и медленно прогрессирующие погрешности измерительной схемы исключаются, полностью.

Одновременно, соответствующий выбор наклона компенсирующего ступенчатого пилообразного напряжения измерительной схемы для каждого поддиапазона (переключение соответствующих добавочных сопротивлений в ЦК производится ручкой переключателя поддиапазонов П) позволяет осуществить линейную апроксимацию градуировочной характеристики термопары.

Предмет изобретения

Цифровой измеритель температуры, содер* жащий датчик температуры, цифровую компенсирующую схему, усилитель постоянного тока, реверсивный счетчик, источник калиброванных,напряжений, регистр памяти и цифровой индикатор, отличающийся тем, что, с,целью исключения погрешности нуля и уменьшения погрешности от нелинейности характеристики термодатчика, он снабжен переключателем поддиапазонов, связанным с источником калиброванных напряжений, подключаемым через входной переключатель ко входу усилителя поочередно с датчиком температуры, и блоком памяти, соединенным с переключателем поддиапазонов и реверсивным счетчиком.

246115

Составитель В. Голенко

Редактор М. Афанасьева Техред А. A. Камышникова Корректоры: Л. Николаева и М. Коробова

Заказ 2752/5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2