Частотно-импульсный преобразователь температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.01. 79 (21) 2711119/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 15.07.82. Бюллетень ¹ 26

)51)M.Кл з

G 01 К 7/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 536.53 (088. 8) Дата опубликования описания 15.07 . 82 (72) Авторы изобретения

M. Ш. Гусейнов, A. M. Амиров и В. Л. Алиев

Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленности (71) 3aявитель (54) ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к технике измерения и предназначено для измере- ния температуры и преобразования ее в частоту следования импульсов.

Известны устройства, в которых для измерения температуры используются в качестве датчиков полупроводниковые терморезисторы (1), В этих устройствах приближение выходной характеристики к линейной зависимости и взаимозаменяемость датчиков обеспечивается путем подключения последовательно и параллельно с ними термонезависимых резисторов, что снижает чувствительность преобразователя температуры.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. является преобразователь температуры в частоту или во временной интервал, содержащий полупроводниковый терморезистор, подключенный через усилитель постоянного тока, охваченный обратной связью, к линейному преобразователю напряжения в.частоту или временной интервал (2) .

Однако такое устройство обладает остаточной нелинейностью преобразования, что снижает его точность.

Цель изобретения — повышение точности путем обеспечения линейности преобразования.

С этой целью в частотно-импульсный преобразователь температуры, содержащий полупроводниковый терморезистор, один конец которого подключен к входу усйлителя постоянного тока, охваченного резистивной обратной связью, введен генератор экспоненциально убывающего напряжения и блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом генератора экспоненциально убывакхцего напряжения, второй вход — с выходом усилителя постоянного тока, а выход непосредственно и через элемент задержки соединен соответственно с первым и вторым входами генератора экспоО ненциально убывающего напряжения, при этом третий вход генератора подсоединен к дополнительно введенному и подключенному к другому концу терморезистора источнику опорного на25 пряжения, причем выход блока сравнения является выходом преобразователя температуры.

На чертеже изображена функциональная структурная схема частотно-им943538

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 5095/47 Тираж 887 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 пульсного преобразователя температуры.

Устройство содержит соединенные последовательно источник 1 опорного напряжения, полупроводниковый терморезистор 2, усилитель 3 постоянного тока, охваченный резистивной обратной связью 4, блок 5 сравнения, выход которого является выходом преобразователя и подключен к первому и второму входам генератора 6 экспонен-1О циально убывающего напряжения непосредственно и через элемент 7 задержки; выход генератора 6 соединен со вторым входом блока 5 сравнения, а третий вход генератора соединен с источником 1 опорного напряжения.

Устройство -работает следующим об1разом.

Сравнивая экспоненциально-изменяющееся напряжение на выходе усилителя

3 постоянного тока, зависимое от температуры и от напряжения источника 1 опорного напряжения с экспоненциально убывающим напряжением генератора 6, зависимым от напряжения источника 1, блок 5. сравнения в момент равенства этих напряжений срабатывает и запусхает элемент 7 задержки, который отрабатывает опорное время, после чего возвращается в исходное состояние и запускает генератор 6, цикл повторяется.

В результате частота импульсного сигнала на выходе блока 5 сравнения оказывается линейно-зависимой от измеряемой температуры, причем температурная чувствительность преобразователя не ниже чувствительносТН терморезистора.

Питание цецей терМореэнстоРа 2 и генератора 6 экспоненциально убыва- 40 ющего напряжения от одного и того же источника 1 опорного напряжения исключает влияние нестабильности источника на результаты измерения, погрешность измерения при этом 45 уменьшается в 5-6 раэ.

По сравнению с известным устройством, в предложенном преобразователе погрешность, вносимая нелинейностью полупроводникового термореэистора, уменьшается в 2-3 раза.

Частотно-импульсный преобразователь температуры, содержащий полупроводниковый терморезистор, один конец которого подключен к входу усилителя постоянного тока, охваченного реэистивной обратной связью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения линейности преобразования, в него введены генератор экспоненциально убывающего напряжения и блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом генератора экспоненциально убывающего напряжения, второй вход — с вйходом усилителя постоянного тока, а выход непосредственно и через элемент задержки соединен соответственно с первым и вторым входами генератора экспоненциально убывающего напряжения, при этом третий вход генератора подключен к дополнительно введенному и подключенному к другому концу терморезистора источнику опорного напряжения, причем выход сравнения является выходом преобразователя вмпературы.

Источники и нфо рмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кожух В.Я. Автоматическое измерение разности температур. N., Энергия, 1969, с. 49.

2. Экспресс-информация. Контрольно-измерительная техника. Преобразователи температуры в чистоту или временной интервал с помощью теристора. N., 1974, Р 141, с. 18 (прототип).