Устройство для измерения температуры

 

Союз Советскив

Социалистических

Реснубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<щ838421 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05 ° 01 ° 79 (21) 2706730/18-10 (51) . (л.з с присоединением заявки Нов

G 01 К 7/32

Государственный комитет

С.ССР яо делам изобретений н открытий (23) Приоритет =

Опубликовано 15.0681. Бюллетень N9 22

Дата опубликрвания описания 15.06В1 (53) УДК 536 53 (088.8) (72) Авторы изобретения

С.В.Анастасьев, Е.М.Жлопак и М.И.К (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к температурным измерениям.

Известны, устройства Для измерения температуры, в которых.",в качестве чувствительного элемента используются кварцевый пьезоэлектрический резонатор g1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее частотный датчик температуры и эталонный генератор, подключенные через формирователи импульсов к входам импульсно-фазового детектора, выход которого соединен с 15 информационным входом электронного ключа с последовательно соединенными счетчиком импульсов, дешифратором и цифровым индикатором, перестраиваемый генератор, подключенный через 20 формирователь временных интервалов к управляющему, входу электронного ключа f2).

В этом устройстве величина температурного коэффициента частотного 2з датчика должна быть постоянной в широком температурном диапазоне. Поскольку температурный коэффициент реального частотного датчика являет ся функцией температуры, точность 30 измерения для широкого интервала температур ограничена нелинейностью температурно-частотной характеристики датчика. Цель изобретения — повышение точности измерения в широком интервале температур.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для измерения температуры введены коммутатор подключенный к знаковому выходу импульсно-фазового детектора, цифроаналоговый преобразователь, подключенный двумя входами к выходам коммутатора и импульсно-фазового детектора, и блок управления частотой, . подключенный к выходу цифроаналогового преобразователя, причем выход блока управления частотой соединен со входом перестраиваемого генератора.

Цифроаналоговый преобразователь автоматически корректирует частоту связанного с .ним генератора и тем самым обеспечивает компенсацию погрешности измерения температуры,: вызванной нелинейностью температурно-частотной характеристики датчи- ка температуры.

838421

Введение кОммутатора, изменяющего передаточную характеристику цифро-аналогоного преобразователя при изменении знака измеряемой температуры, позволяет осуществить коррекцию частоты генератора раздельно для положительной и отрицательной измеряемой температуры, В этом слу-. чае дост>лгается более точная компенсация нел..нейности температурно-частотной характеристики датчика.

Fta. чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит частотный датчик температуры, включающий в себя кварцевый резонатор 1 н цепи антогенератора 2, эталонныи генератор 3, 15 формирователи 4, и 5 импульсон, импульсно-фазовый детектор б, электронш->й ключ 7, c÷eò÷èê 8 импульсов, дешифратор 9, цифровой индикатор 10, формироватеJ!h 11 временных интервалов, 20 перестраинаемый генератор 12, цифроаналоговый преобразователь 13, блок 14

14 управления частотой H коммутатор

15.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от генераторов 2 и 3 через формирователи 4 и 5 импульсов поступают на входы импульсно-фазового детектора б. о, 30

При температуре 0 С частоты генераторов 2 и 3 кратны, и на выходе импульсно-фазового детектора б импульсное напряжение отсутствует. Изменение температуры вызывает изменение частоты датчика на величину дГ .=Д„ Т, где с т- температурный коэффициент частоты датчика, Т вЂ” величина измеряемой температуры. В этом случае с выхода импульсно-фазового детектора. б на »ход электронного клю- 40 ча 7 и на вход цифроаналогового преобразователя 13 поступает непрерывная последовательность импульсов с частотой повторения дЕ.

Сигнал, поступающий с перестраиваемого генератора 1? через формирователь 11 временных интервалов, от1 крывает ключ 7 на время д с т <" где d — дискретность измерения температуры, равная 0,1 С, 0,01 С и т.д.

Напря>кение с выхода цифроаналогового преобразователя 13 корректирует . через блок 14 управления, например, варикап, частоту перестраинаемого генератора 12. Передаточная характе- 55 ристика цифроаналогового преобразователя 13 определяется значениями отклонения температурно-частотной характеристики датчика от линейного закона в измеряемой области температур и устанавливается такой, чтобы путем изменения интервала времени ас формирователя 11 компенсировать погре шность измерения температуры, обуслонленную нелинейностью температурно-частотной характеристики датчика.

Количество прошедших через открытый ключ импульсов, равное значению

Т н единицах измерения температуры, фиксируется в счетчике 8 импульсов, и результат счета через дешифратор 9 подается на цифровой индикатор 10 °

При изменении знака измеряемой температуры по сигналу со знакового выхода импульсно-фазового детектора б коммутатор 15 изменяет передаточную характеристику цифроаналогового преобразователя 13.

Для дальнейшего повышения точности измерения температуры могут быть введены дополнительные цепи коррекции, подключаемые к эталонному генератору 3 и,(или к генератору 2 частотного датчика (пунктирные линии на чертеже). При этом коммутатор осуществляет переход от коррекции частоты одного генератора к коррекции частоты другого.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения температуры более чем в три раза в интервале от -60 С до +100 С.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее частотный датчик температуры и эталонный генератор, подключенные через формирователи импульсов к входам импульсно-фазового детектора, выход которого соединен с информационным входом электронного ключа с последовательно соединенными счетчиком импульсов, дешифратором и цифровым индикатором, перестраиваемый генератор, подключенный через формирователь временных интервалов к управляющему входу электронного ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения температуры, в него введены коммутатор, подключенный к знаковому выходу импульсно-фазового де-тектора, цифроаналоговь1й преобразователь, подключенный двумя входами к выходам коммутатора и импульснофазового детектора, и блок управления частотой, подключенный к выходу цифроаналогового преобразователя, причем выход блока управления частотой соединен с входом перестраиваемого генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Голембо В.A. и др. Пьезокварценые аналого-цифровые преобразователи температуры. Львов, "Вища шко,— ла", 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

1 495556, кл.6 01 К 7/32, 30.11.73.

838421

4 (Ф

Составитель В.Голубев

Редактор А.Долинич ТехредН.Вабурка Корректор М. Шароши

Заказ 4410/59 Тираж 907 . Подписное

BHHHIIH Государственного комитата. СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4