Преобразователь температуры в частоту

 

О П И С А Н И Е ()920403

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистические

Республик (6l ) Дополнительное к ввт. свкд-ву (22) Заявлено18.07.80 (2l) 2957088/18-10 (5) )М. Ктт

3 с присоединением заявки,рв (23) Приоритет

Q 01 К 7/24 аоеударстеенный квинтет (53) УДК 536.532 (088.8) Ilo делам нэебретеннй н етермтнй

Опублкковаио15.04.82. Бюллетень ле 14

Дата опубликования описания15.04 82 (72) Авторы изобретения

Е.Г. Будай и B.À. Лисовский

Й ?:а

Г" 1

Е"

Ленинградский электротехнический институт сЪттзинм. проф. М.A. Бонч-Бруевича (71) Заявитель (5Ф) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЧАСТОТУ

Преобразователь предназначен для использования в измерительной технике, в частности для измерения температуры с помощью термометров сопротивления.

Известны различные схемы . преобразователей сопротивления термоиатчика в сигнал, удобных для измерения.

Известен способ преобразования сопротивления в период нли частоту колебаний реализованный в схеме содержа 10 шей датчик, при изменении сопротивления которого изменяется период релаксационных колебаний генератора на двухбазс вом диоде. Конденсатор является времяэадаюшнм элементoM 11.

13

Недостаток данной схемы состоит в невысокой точности измерений, вызываемой snwweM изменяющихся параметров активного элемента нд период колебаний.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является схема времлнмпульсного измерителя температур. содержащая источник постоянного напр яжения, последовательно соединенные ограничительный резистор и термо датчик, включенный на вход дифференциального усилителя, выход которого соединен с одним иэ входов блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом генератора экспоненциального. напряжения, триггер, входы которого соединены с выходам генератора тактовых импульсов и блока сравнения(2).

Недостатком устройства является сложность его схемной реализации, причем при отклонении сигнала генератора экспоненциального напряжения от экспоненты, вносится ошибка в преобразование. Исключение ГЭН их схемы суживает диапазон измеряемых температур.

Цель изобретения - повышение точности преобразования в широком диапазоне температур окружающей среды и упрошение схемы преобразователя.

Укаэанная цель достигается тем, что в преобразователь температуры в частоту следования импульсов, содер403 4

И

3 920 жащий термопар ням, источник постоянного напряжения, блок сравнения, генератор тактовых импульсов, введены цва ключа, делитель на сопротивлениях и конденсатор, включенный послецоветел но с термодатчиком, образующим вместе с целителем на сопротивлениях мост, одна циагональ которого подсоецинена к источнику постоянного напряжения,,а другая - к входам блока сраенения, причем один из ключей подключен параллельно конденсатору, а другой включен на выходе блока сравнения, а их управляющие входы соединены с выходами генератора тактовых импульсов.

На фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Преобразователь содержит источник 1 постоянного напряжения, термоцатчик 2, конденсатор 3, целитель 4 и 5 на сопротивлениях, которые вместе с термоцатчиком образуют мост, блок 6 сравнения, генератор 7 тактовых импульсов, два ключа 8 и 9 на полевых транзисторах. моста и вхо..Hb

Предлагаемый преобразователь является составной частью многоканальной бесконтактной системы измерения температуры на лопатках MolllHblx турбомашин, которая размещается в центральном сверлении ротора. Преобразователь, исполу зуемый в указанном устройстве облацает простотой, высокой нацежностью, устойчиво работает при температуре окружающей среды ао 150оС и в ro же время обеспечивает высокую точность измерения температуры в широких црецедах (от 30 С до 100 С).

Применение преобразователя в рациотелеметрической системе, предназначенной для термометрирования лопаток мощных трубомашин позволяет увеличить надежность и точность работы системы, а,следовательно, получить более полные и точные сведения о температурном состоянии лопаток турбомашины и, таким образом, повышает надежность и время безаварийной работы турбины.

Формула изобретения

Схема работает слецуюшим образом.

При наличии импульсов на выходе

ГТИ ключ 8 закорачивает на землю конденсатор 3, а ключ 9 отключает сигнал с выхода преобразователя, при оч сутствии импульса начинается заряд емкости 3, а также появляется сигнал на выходе преобразователя при срабатывании ключа 9, по достижении напряжения на конденсаторе значения, заданного делителем 4 и 5, происходит опрокидывание компаратора и сигнал 4а выходе схемы пропадает, Длительность импульса на выходе схемы зависит от величины сопротивления термоцатчика 2.

Величина порога срабатывания компаратора выбирается примерно на порядок . меньше величины напряжения источни-,, ка постоянного напряжения, при этом, можно с большой точностью считать, что конденсатор заряжается линейно.

Временные диаграммы, приведенные на фиг. 2 поясняют принцип работы преобразователя: а) напряжение на выходе генератора тактовых импульсов; б) напряжение на конденсаторе 3; в) сигнал на выходе компаратора; г) выходное напря кецие схемы.

Как видно из анализа схемы преобразователя погрешность измерения опре деляг r<.ÿ н«-тлГяльностью элементов

Преобразователь температуры в частоту, соцержащий термодатчик, источник постоянного напряжения, блок сравнения, генератор тактовых импульсов, о -т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования в широком цнапазоне температур окружающей среды и упрощения схемы преобразователя, он дополнительно содержит лелитель на сопротивлениях, цва ключа и конденсатор, включенный последовательно с термоцатчиком, образующим вместе с целителем на сопротивлениях мост, оцна диагональ которого поцсоецинена к источнику постоянного напряжения, а другаяк входам блока сравнения, причем один из ключей поцключен параллельно конденсатору, а другой включен на выходе блока сравнения, а их управляющие входы соединены с выходами генератора тактс вых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Самбурский А.И. и цр. Бесконтактные измерения параметров вращающихся обьектов. М., Машиностроение", 1976., с. 29-32.

2. Зорий В.И. и цр . Цифровой времяимпульсный измеритель температуры

Приборы и системы управления. 1978 (прототип) .

920403

Рю, Составитель Н. Горшкова

Редактор Н. Воловик Техреа Л. Пекарь Koppea oplH. Стев

Заказ 2319/40 Тираж 883 Пааисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4