Устройство для измерения температуры

 

1 "" .." Ж1К

ИСАЙИ („, 7280О2

Союз Советских

Социалистических

Рестгубпии

Ф-Ф (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.10.77 (21 j 2531535/18 10.

{51) M. Кл.

6 01 К 7/32 с присоединением заявки.% Государственньй комитет

СССР ао делим изобретений н отнрьпнй (23) Приоритет

{53) УДK 536.531 (088.8) Опубликовано 15.04.80. Бюллетень J% 14

Дата опубликования описания 15,04,80

А. Д. Динкель, В. Н. Зуев, Н. Д. Лужецкая, А. А. Пастухов и В. О. Траксель (72) Авторы изобретения

Пермский политехнический институт и Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области термомет рии и может быть использовано в цифровых устройствах для измерения температуры.

Известны устройства для измерения температуры, содержащие терморезистор, преобраэо5 ватель температуры в частоту следования им.пульсов и счетчик (1).

Точность измерения этими устройствами в значительной степени зависит от стабильности работы генераторов импульсов и от нестабиль10 ности источников питания.

Известно также устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, мостовую схему, время-импульсный пре15 образователь напряжения, генератор импульсов, блок деления частоты, счетчик импульсов, электронные ключи и блок совпадения (2).

Известное устройство имеет сложнуто конструкцию, обусловленную наличием механических элементов в конструкции время-импульсного преобразователя. Механические элементы отрицательно сказываются на точности измерения и быстродействии устройства, Целью изобретения является повышение,точности измерения и упрощение конструкции устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве содержащем генератор импульсов, делитель частоты, счетчик импульсов и блок совпадения, блок деления частоты выполнен с зависимым от температуры коэффициентом деления и входом подключен к выходу генератора импульсов, а выходом к одному из входов блока совпадения, к другому входу которого подключен выход генератора импульсов, а выход блока совпадения подключен к счетчику импульсов.

На фнг. 1 представлена блок-схеМа предлагаемого устройства; на фиг. 2 — один иэ вариантов принципиальной схемы устройства.

Устройство содержит генератор импульсов 1, блок 2 деления частоты с зависимым от температуры коэффициентом деления, блок совпадения 3 и счетчик импульсов 4. Выход генератора импульсов 1 подключен на вход блока 2 деления частоты и один нэ входов блока совпадения 3, другой вход которого подключен к

3 . 728002 выходу блока 2 деления частоть1, а выход— хо входу счетчика импульсов 4.

Устройство работает следующим образом.

Генератор импульсов 1 вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения, частота следования которых f. Эти импульсы поступают одновременно на блок делений частоты с зависимым от температуры коэффициентов деления и

1 и на блок совпадения. В исходном состоянии блок совпадения 3 пропускает на вход счетгяка 4 импульсьь Через некоторое время t блок деления частоты с зависимым от температуры коэффициентом деления вырабатывает стоп-им пульс, закрывающий блок совпадения. Число, импульсОв М, прошедших на счетчик импульсов 1 5

4 зависит от коэффициента деления и. Это нетрудно показать математически.

Время через которое блок деления частоты с зависимым от температуры коэффициентом деления вырабатывает стоп-импульс 20 и т=—

Мк как частота следования стоп-импульсов, < == /Пследовательно

N=ft=-f n, f

Из "этого выражения видно, что число импульсов генератора 1,прошедших на счетчик импульсов 4 не зависит от частоты генератора и нестабйльности йапряжения его пйтания, а зависит только от коэффициента деления блоИ " дЪЙЬЖГя "Частоты с зависимым от" температуры коэффициентом деления, Коэффициент деления блока- делейия частоты с зависимым от температуры коэффициентом 35 деления пропорционален измеряемой темпера туре, а значит при соответствующем выборе величины и показания счетчика будут соответствовать числейному значению измеряемой температуры. 40

Генератор импульсов 1 построен на трех инверторах, замкнутых в кольцо через резистор обратной связи. С помощью конденсатора вводится положйтельная обратная связь, охваХЫвающая первые ma eptopa, 0 и Обус- 45 лавливает вознйкновение автоколебаний.

Блок деления частоты с зависимым от температуры коэффициентом деления выполнен на трех элементах И-НЕ, конденсаторе и терморезисторе. При поступлении от генератора

1 на вход блока 2 первого импульса, он проходит через первый логический элемент и разряжает конденсатор. Это приводит к закрыванию выходного логического элемента. Время нахождения выходного логического элемента в закрытом состоянии определяется временем разряда конденсатора через терморезистор. До тех пор пока конденсатор не разрядится, импульса (стоп-импульса с частотой f ) на выходе не будет !

После разрядки конденсатора блок 2 возвращается в исходное состояние. Изменение величины сопротивления от температуры термосопротивления приводит к изменению времени разряда конденсатора, а следовательно и к измененпо коэффициента деления и частоты

Блок совпадения 3 и счетчик импульсов

4 собраны на триггерах и логических элементах по широко известным схемам.

Таким образом, выполнение блока деления частоты с зависимым от температуры коэффи. циеитом деления и подключение его определенным образом позволяет применить любой простой генератор импульсов, колебании частоты которого не влияют на точность измерения, следовательно значительно упростить известное устройство снизить его стоимость, габариты и вес.

Формула изобретения (Устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, генератор импульсов, блок деления частоты, блок совпадения и счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ ее c à тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции устройства, блок де. пения частоты выполнен с зависимым от температуры коэффициентом деления и входом подключен к выходу генератора импульсов, а выходом к одному из входов блока совпадений, к др1 тому входу которого подключен вьйод генератора импульсов, причем выход блока совпадений подключен к счетчику импульсов.

: Источники информацш принятые во внимание при экспертизе

1. АвтОрское свидетельство СССР Р 235355, кл. 6 01 К 7/20, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР N 236061, кл. G 01 К 7/20, 19б7 (прототип).

728002

Составитель Ю. Андрианов

РедйктоР И. 1бУбина ТехРед Н,Бабурка Корректор И. Муска

Заказ 1121/41 Тираж 713. Подписное

HHMHHN Государственного комитета СССР по делам изобретений и открылй

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород. ул. Проектная, 4