Устройство для измерения температуры

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СаавтскнкСоцналнстнчвекнкРвслублнн К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 0601,82 (21) 3378364/18-10с присоединением заявки Мо(23) Приоритет -Опубликовано 2802,83. Бюллетень Мо 8 51)М Кп з 0 01 К 7/24 Государственный комитат СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 2802,83ь, ( ь)А,М. Хакимов и В.С. КоролькМЯРр+Октябрьский филиал Всесоюзного науща;.:Д,4исследовательского и проектно-конструктоинститута комплексной автоматизации нефтянойи гаэовой промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к электро- измерительной. технике и может быть использовано при создании устройств для измерения температуры с применением термометров сопротивлении с нелинейной характеристикой.Известно устройство для измерения температуры, содержащее термореэистор, мостовую измерительную схему, усилитель обратной связи с резистором и дополнительный резистор 111.Недостатком известного устройст-, ва является то, .что выходной сигнал представлен в аналоговой форме и не обеспечивает непосредственную обработку информации в цифровых вычислительных системах.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для измерения температуры, содержащее терморезистор, включенный в одно иэ плеч измерительного моста, в другие плечи которого включены постоянные резисторы, подключенные через ключи к дифференциальному входу аналого-цифрового преобразователя двухтактного интегрирования, два счетчика, управляющий вход одного из них соединен с выходом аналогоциФрового преобразователя, а их вь 3- ходы - с управляющими входами ключа управляемый делитель частоты, выхоД которого соединен с одним из входов счетчика, генератор тактовых импуль" сов, соединенный с входами одного иэ частотных и управляемого делителя частот 1 2.В известном устройстве линеариэация характеристики терморезистора производится за счет применения управляемого делителя частоты, который имеет многопроводную связь со очвтчиком, что усхтжняет устройство.Цель изобретения - упрощение известного устройства.Цель достигается тем, что в из+"- вестное устройство введены последовательно соединенные дополнительные резистор и ключ, включенные параллельно резистору измерительного мос" та, смежному с терморезистором, при этом управляющий вход дополнительного ключа соединен с одним из выходов аналого-цифрового преобразователя.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит мостовую измерительную схему 1, состоящую иэтерморезистора 2 с градуировочнойхарактеристикой вида где Вначальное сопротивлениетерморезистора;А и В - постоянные коэффициентыизмеряемая температура, постоянного резистора 3 с номиналь ным Во, постоянных резисторов 4 и 5 с номиналамийо, дополнительный резистор б с номиналом и. Во, ключи 7 и 8, дополнительный ключ 9, аналого-цифровой преобразователь 10 двухкратного интегрирования, генератор 11 и счетчик 12.Устройство работает следующим об разом.Аналого-цифровой преобразователь 10 работает под управлением тактовы импульсов генератора 11. На первом шаге интегрирования на время Т 1 по сигналу с управляющего выхода знало го-цифрового преобразователя 10 открывается ключ 7, в результате чего напряжение диагонали с 1 Ъ измерительного моста 1, равное(2 45 5 оп + где При этом производится интегрирование напряжения О э, имеющего полярность, обратную полярности напряжения ОС 1,Аналого-цифровой преобразователь 10 построен по принципу двухтактного интегрирования, .при котором дли - тельность второго такта интегрирования опрелеляется по формуле(4) 6 где О - напряжениния мосто рсхемы,подается на дифференциальный входаналого-цифрового преобраэователя 10,который производят интегрированиеэтого напряжения.По истечении времени Т первыйшаг интегрирования завершается иначинается второй шаг. При этом. 4ключ 7 закрывается и по сигналу свыхода аналого-цифрового преобразователя 10 разрешается счет импульсов от генератора 11 счетчику 12 иоткрываются ключи 8 и 9, в результа"те чего на дифференциальный входаналого-цифрового преобразователя10 подается напряжение с плеча С 1 эизмерительного моста 1, равноеми о ЬКо (З)св- и 1 - (1 ий+ ,йогде О., и О 2 - напряжения, прикладываекче к диффен рциальному входу аналого-цифрового преобразователя на первом и втором тактах интегрирования соответственно,В данном случаеО 1 = Осф; О,2 = Ос.Тогда длительность второго такта интегрирования определяется по фор- муле(5) По окоычании второго такта интегрирования ключи 8 и 9 размыкаются и запрещается счет импульсов счетчику 12. На этом цикл измерения завершается. В результате в счетчике 12 остается код числа импульсов, накопленного в течение второго такта, интегрирования, который пропорционален величине измеряемой температуры. С учетом градуировочной характеристики (1) терморезистора и при соблюдении условия)А),фо ЬГА-Ь(1 НлИ 2 д 2(+) слагаемого, в фигу лы (7) можно полу О+в беэ учета второгных скобках формучить где + Ь(М, цСд(,+,.цт;тАи +ил)оскольку справедливы выраже(9 Т =Г й (10) атора 11,;ов, выработором 11 за соответстдей, р часто 2 таины время венно а (8) прета генеримпульсх генераТ и ТРобразуется к в формул У СА 2 Ич ЬМ 2= й,Афи (1+и )+, ( 1 1) образом, в счетчике 12 за л измерения зафкисируется ьсов, число которых пропоро измеряемой температуре. шность измерения определчеч м слагаемым, стоящим в фиТ один цик й 2 импул циональнПогре ся вторыЗаказ 1361/40 Тираж 871 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гурных скобках формулы (7) и не превышает эначення- В(1 В 21 в А 2.+ ) с тВО, (.12)лНапример, при использовании. платинового термометра сопротивления, укоторогоА=3,.96847 10 1/град;8=5,847 10 1/град Ов диапазоне температур от 0 до 150 Си коэффициенте в = 50, погрешностьне будет превышать -0,075 и еюпри измерениях платиновыми термометрами сопротивления можно пренебречь.(5Использование дополнительныхключа и резистора позволяет исключить из устройства для измерениятемпературы управляемый делитель,который является более сложным. Эко-номический эффект от внедрения уст-.ройства для измерения температурыдостигается за счет упрощения известного устройства. Например, внедрение предлагаемого устройства всерийно выпускаемые приборы НОРД-ЭЗМориентировочно даст годовой экономический эффект до 5 тыс. руб.формула изобретения3Устройство для измерения темпера ЗОтуры, содержащее терморезистор,включенный в одно нэ плеч измерительного моста, в другие плечи которого включены постоянные резисторы,подключенного через ключи к дифференциальному входу аналого-цифровогопреобразователя двухтактного интегри. -рования, счетчик, управляющий входкоторого соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя, н генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входои счетчика и с тактовым входом аналогоцифрового преобразователя, о т л ивч а ю щ е е с я .тем, что, с цельюупрощения, в него введены последовательно соединенные дополнительныерезистор и ключ, включенные параллельно резистору измерительного моста, смежному с терморезистором, приэтом управляющий вход дополнительного ключа соединен с одним из. выходованалого-цифрового преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 428230, кл. 6 01 К 7/00, 1972.2, Мозговой А,Д. О линеаризациихарактеристики платинового термомет-ра сопротивления - "Известия высшихучебных заведений МВ и ССО СССР",Приборостроение, 1979, т. 22, Р 10,с, 86-89 (прототип).