Время-импульсный преобразователь температуры

 

Союз Советскик

Социапистическнк

Республик

ОП ИСАНИЕ „„8сЩЦ1()

ИЗОЬФЕТИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 25. 12 ° 79 (21) 2858919/18-21 с присоединением заявки РЙ— (51 } М. Кл.

9иудервтвеииый квинтет

СССР

Н 03 К 13/20 (23) Приоритет

Опубликовано 15 01. 82, Бюллетень Х. 2 ав лелем изобретений и открытий (53} УЙК 621 ° 317 (088. 8) Дата опубликования описания 15. 01. 82 (72) Авторы . изобретения

В.М.Набиев, ф.ф. Серов и !О.А.Спиричев (71) Заявитель (54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля температуры и цифровых термометрах.

Известен время-импульсный преобразователь параметров реэистивных датчиков, содержащий операционные усилители, резисторы, времязадаю-. щую цепь (1) .

Однако этот преобразователь не обеспечивает линейного преобразования температуры и время-импульсный сигнал при использовании платинового термометра сопротивления в качестве датчика температуры конструктивно сложны.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является время-импульсный преобразователь температуры, содержащий дифференциальный интегратор, один вход которого соединен с выходом сравнивающего устройства и через дозирующий конденсатор с одноименным входом усилителя диф= ференциального интегратора, второй вход которого подключен к выходу второго операционного усилителя. Pe" зистивный датчик включен между выхо5 дом дифференциального интегратора и входом сравнивающего устройства, в цепь обратной связи которого включен образцовый резистор, а выход о через резистор соединен со входом второго операционного усилителя, в цепь обратной связи которого включен конденсатор (23, Недостатком известного преобразователя является невозможность производить линеариэацию характеристики платинового термометра сопротивления, что ухудшает точность измерения температуры.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что время-импульсный преобразователь температуры, содержащий элеRy A д — 1 — (1-е )

Ао

25 при зо, Рр А

2 Ь Ад получим

Т=2- .Ь С, 35

Формула изобретения мент сравнения, вхрд которого соединен с выходом через образцовый резистор и соединен с одним иэ выводов резистивного датчика, операционный усилитель, резисторы и времязадающую

RC-цепь, выход элемента сравнения соединен с входом времязадающей

RC öåïè, выход которой подсоединен через первый резистор к инвертирующему входу операционного усилителя, в цепь обратной связи которого включен второй резистор, а выход усилителя соединен с другим выводом резистивного датчика, инвертирующий вход операционного усилителя и выход элемента сравнения соединены через третий резистор.

На чертеже приведена функциональная схема время-импульсного преобразователя температуры.

Преобразователь содержит элемент

1 сравнения, образцовый резистор 2, реэистивный датчик 3, времязадающую

RC-цепь 4, операционный усилитель 5 и первый 6, второй 7 и третий 8 резисторы.

В процессе работы преобразователя разнополярные перепады напряжения с выхода элемента 1 сравнения поступают на вход времязадающей RC-цепи 4 и через третий резистор 8 на инвертирующий вход операционного усилителя 5. С выхода времязадающей RC-цепи

4 сигнал поступает через первый резистор 6 на вход операционного усилителя 5, в цепь обратно" связи которого включен второй резистор 7.

Сигналы, поступающие с выхода RC-цепи 4 и элемента 1, суммируются, инвертируются и поступают через резистивный датчик 3 на вход элемента

1 сравнения. При равенстве нулю напряжения на входе элемента 1 сравнения происходит переключение полярности напряжения на его выходе, и процесс повторяется.

Характеристика резистивного датчика 3 (платинового термометра сопротивления) аппроксимируется следующим выражением

R A0w A

-с где  — текущее значение сопротивления термометра;

A, †.99,9г Ом; A =12 l2,65 Ом;

=3,3 .1р-4 — постоянные коэФфициграа енты;

t — текущая температура С. о

89861О 4

Данное выражение можно записать в следующем виде

Зависимость периода Т выходных импульсов преобразователя можно определить из выражения, описывающего его работу

10 т

Vî - - =) — (1-e " )+2 ВОбр кь ,1 где Чо — выходное напряжение сравнивающего устройства;

Rp — сопротивление платинового термометра 3

В б сопротивление образцового резистора 2; постоянная времени времязадающей цепи 4.

Данное выражение можно привести к виду т — =1+ (1-е " ) 0 Р Rz 2R< В= 1=А1 ВВ=В-;-А„; К, =Ao

Таким образом, период время-импульсного выходного сигнала линейно зависит от измеряемой температуры.

Время-импульсный преобразователь температуры, содержащий элемент срав45 нения, вход которого соединен с выходом через образцовый резистор и соединен с одним из выводов резистивного датчика, операционный усилитель, резисторы и времязадающую RC-цепь, ю отличающийся тем, что, с целью повышения точности, выход элемента сравнения соединен с входом времязадающий RC-цепи, выход которой подсоединен через первый резистор к инвертирующему входу операционного усилителя, в цепь обратной связи которого включен второй резистор, выход усилителя соединен с другим — °

898610

Составитель М.Барашков

Редактор Т.Веселова Техред А, Савка Корректор О.Билак

Заказ 11974/75 Тираж 953 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r.Óæãoðoä, ул .Проектная, 4 выводом резистивного датчика, инвер" тирующий вход операционного усилителя и выход элемента сравнения соединены через третий резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 470919, кл. Н 03 К 13/20, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

N 538486, кп. Н 03 К 13/20, 1976 (прототип).