Устройство для измерения температуры

 

E ОП И

ЙЗОБРЕТЕНИ Я i 11 6652I7

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.02.77 (21) 2451733/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М, Кл.в

G 01 К 7/20

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (53) УДК 536.531 (088.8) по делам изобретений и OTKpblTHN (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (72) Авторы изобретения

В. Ш. Буй, Н. Г. Ковальчук, E. С. Полищук и И. Д. Пытель

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области измерения температуры и может найти применение при точных измерениях температуры с представлением результатов в цифровой форме.

Известно устройство для измерения температуры, построенное по принципу времяимпульсного преобразования I(1). Устройство содержит термопреобразователь, усилитель, нуль-орган, ключ, генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, блок цифрового отсчета, функциональный генератор.

Недостатками этого устройства являются низкие помехоустойчивость и точность.

Наиболее точными и помехоустойчивыми являются цифровые приборы интегрирующего время-импульсного преобразования.

Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее последовательно соединенные термопреобразователь, усилитель, два переключателя тактов, интегратор, нуль-орган и ключ, соединяющий генератор тактовых импульсов со счетчиком и блоком цифрового отсчета, причем параллельно конденсатору интегратора через второй переключатель тактов включен резистор (2).

Недостатком известного устройства является низкая точность, так как подстройка времени интегрирования под период помехи приводит к возникновению существенных погрешностей измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Для достижения этой цели в устройство, содержащее термопреобразователь, усили1п тель, первый переключатель тактов, интегратор, в котором параллельно конденсатору через второй переключатель такта подключен резистор, нуль-орган и ключ, соединяющий генератор тактовых импульсов

15 со счетчиком и блоком цифрового отсчета, а также блок управления и источникопорного напряжения, введены дополнительные синфазный первому переключатель тактов и интегратор, при этом вход интегратора

20 через дополнительный переключатель тактов соединен с источником опорного напряжения, а выход — с входом нуль-органа.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения температуры.

25 Устройство содержит соединенные последовательно термопреобразователь 1, усилитель 2, первый переключатель 3 тактов, интегратор 4 с резистором 5, нуль-орган 6, ключ 7, соединяющий генератор 8 тактовых

665217

3 импульсов со счетчиком 9 и блоком 10 цифрового отсчета, причем паралельно конденсатору 11 интегратора через второй переключатель 12 тактов включены резистор 13, а также интегратор 14, вход которого через переключатель 15 тактов подключен к источнику 16 опорного напряжения, а выход —— к второму входу нуль-органа через резистор 17, при этом все ключи соединены с блоком управления 18.

Устройство работает следующим образом.

В псрвом такте переключатели тактов 3 и 15 замкнуты, а переключатель 12 разомкнут. 3а интервал времени Тн заряжаются конденсаторы 11 и 19 от напряжения

U.> и U, соответственно, где lUe—

= KU1l+ г — напряжение термопреобразователя после усиления и вычитания постоянных, не зависимых от температуры членов его интерполяционного управления;

К вЂ” коэффициент усиления усилителя 2;

U„— напряжение источника; Π— температура; У„Т вЂ” постоянные коэффициента.

Знаки плюс и минус перед членом О Т соответствуют монотонно возрастающей и монотонно убывающей характеристикам термопреобразователей.

Выходные напряжения интеграторов 4 и

14 в конце первого такта определяются соответствующими выражениями

U, = — и Т,)К;Сы (1)

U„ = — U„T„ Я„С„. (2)

Во втором такте переключатели 3 и 15 размыкаются, а переключатель 12 замыкается. Конденсатор 11 разряжается через резистор 13. Разряд осуществляется по экспоненциальному закону до напряжения U

В момент равенства U„U, происходит разряд конденсатора 19 до нуля. Время разряда конденсатора 11 определяется выражением

Т > — — „С„ In U,/U„ . (3)

Заполняя интервал времени Те импульсами от генератора 7 с учетом выражений (1) и (2), имеем

Н 5 11

f0 13 iI (4)

Выполняя условие f

Ne —— А+ 8, 5 где

А f R С Iп KUiR17ci9

О 13 11 UНрбс11

10 постоянный коэффициент, Как видно из выражения (4), изменение

Т„вследствие подстройки времени интегрирования под период помехи не влияет на точность измерения.

15 При обеспечении высокой помехоустойчивости в известном устройстве, т. е. при подстройке Т„под период помехи, погрешность измерения определяется диапазоном изменения Т„и может достигать единиц

20 процента.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения при обеспечении высокой помехоустойчивости. Кроме того, устройство значительно проще известных

25 устройств аналогичного назначения.

Формула изобретения

30 Устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, усилитель, первый переключатель тактов, интегратор, в котором параллельно конденсатору через второй переключатель тактов под35 ключен резистор, нуль-орган и ключ, соединяющий генератор тактовых импульсов со счетчиком и блоком цифрового отсчета, а также блок управления и источник опорного напряжения, отличающееся тем, 40 что, с целью повышения точности измерения, в него введены дополнительные синфазный первому переключатель тактов и интегратор, при этом вход интегратора через дополнительный переключатель тактов

45 соединен с источником опорного напряжения, а выход — с входом нуль-органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зорий В. И. и др. Известия ВУЗов.

50 Приборостроение, 1976, № 7, с, 112 — 116.

2. Семенов Б. Ф. Цифровой термометр с линейной шкалой. Труды МЭИ, вып. 254, с. 136 — 137.

665217

Составитель Ю. Андриянов

Техред А. Камышникова Корректор Р. Беркович

Редактор Рыбалова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 844/15 Изд. № 353 Тираж 779 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5