Устройство для измерения температуры

,803134 15 Р С 01 К 7/32 ф 1 юлцрщу у1 Ы зу, Б".5 ЛИОИМ писдние изоБРетенияВТОРСКОМЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) ТЕИПЕРАТ разовате ключенный второй в УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 ТИЙ(7 1) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинскогокомсомола(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 31031, кл. С О 1 К 7/00,1970.2. Авторское свидетельство СССРУ 987412, кл, С 01 К 7/00, 1981(прототип). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ РЫ, содержащее термопреобь с частотным выходом, подк первому входу смесителя, од которого соединен с выхо дом управляемого генератора, а выходподключен к первому входу блока цифрового отсчета, делитель частоты,вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, выход подключен к второму входу блока цифрового отсчета, а промежуточный выходсоединен с первым входом фазочувствительного детектора, выход которогосоединен с управляющим входом управляемого генератора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыщения точности измерения температуры,в него дополнительно введен смеситель, первый вход которого соединенс выходом управляемого генератора,второй вход подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход соединен с вторым входом фазочувствительного детектора,Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения температуры термопреобразователями с частотным выходом, например пьеэокварцевыми датчи-ками температуры,Известно устройство для измерениятемпературы, содержащее термопреобразователь с частотным выходом, подключенный через ключ к десятичному счет Очику результата измерения, состоящемуиз последовательно соединенных тетрад,выход которого соединен с входомпервого триггера знака, второй триггер знака, вход которого соединен с 15выходом первого триггера, дешифратордвоично-десятичного кода, соединенный с катодами, цифровых индикаторныхламп, аноды которых соединены с выходами анодных усилителей, схему 20управления, первый выход которойсоединен с управляющим входом ключа,а второй выход - с установочными входами счетчика результата измеренияи первого триггера знака 11, 25Однако это устройство не обеспечивает высокой точности измерениятемпературы при работе с высокочастотными термопреобразователями.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство для измерения температуры,содержащее термопреобразователь счастотным выходом, подключенныйк первому входу смесителя, второйвход которого соединен с выходомуправляемого генератора, а выход подключен к первому входу блока цифрового отсчета, делитель частоты, входкоторого соединен с выходом генератора опорной частоты, выход подключенк второму входу блока цифрового отсчета, а промежуточный выход соединен с первым входом фазочувствительного детектора, выход котоРого соединен с управляющим входом управляемого генератора, а также дополнительный делитель частоты 23. Недостатком известного устройства является его низкая точность иэ-за неустойчивой работы Фазовой автоподстройки частоты, вызванная тем, что коррекция выходной частоты управляемого генератора под воздействием выходного напряжения Фазочувствитель ного детектора производится в зависимости от его выходной частоты, поступающей на его вход только через делитель частоты, интегрирующее действие которого в цепи обратной связи фазовой автоподстройки частоты приводит к тому, что кратковременная нестабильность частоты на выходе управляемого генератора, поступающая через смеситель на первый вход блока цифрового отсчета, вызывающая неустойчивость показания при постоянной температуре термопреобраэователя, не подвергается регулированию.Кроме того, значение коэффициента деления дополнительного делителя частоты обратно пропорционально разности частот генератора, управляемого напряжением, и генератора опорной частоты, а качество регулирования системы фазовой автоподстройки частоты улучшается с уменьшением коэффициента деления делителя частоты, который особенно при большом значении его коэффициента деления сложен в реализации.Целью изобретения является повышение точности измерения температуры. а также упрощение и повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь с частотным выходом, подключенный к первому входу смесителя, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора, а выход подключен к первому входу блока цифрового отсчета, делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, выход подключен к второму входу блока цифрового отсчета, а промежуточный выход соединен с первым входом Фазочувствительного детектора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого генератора, дополнительно введен смеситель, первый вход которого соединен с выходом управляемого генератора, второй вход подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход соединен с вторым входом фазочувствительного детектора.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство для измерения температуры содержит термопреобразователь 1 с частотным выходом, смеситель 2, управляемый генератор 3, дополнительный смеситель 4, фазочувствительный детектор 5, генератор б опорной час4901 При этом на выходе смесителя Формируется сигнал с низкой частотой, пропорциональной величине Я(В- Ь,), а 10 следовательно, и измеряемой температуре. 45детектора в результа- Кроме того, предлагаемое устройки устанавливается ство упрощается по сравнению с изстота сигнала на выхо- вестным для которого справедливо ого смесителя была К(4) игнала с промежуточноООК феля, т.е.50где Кг - коэффициент деления делите(2)ля частоты, так как дополнительный смеситель 4 по тота на выходе управ- сравнению с делителем частоора 3 равна ты, имеющим коэффициент де 5ления К=К+1, значительнопроще в реализации.Тираж 822 Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород,.ул.Проектная, 4(3)ВНИИПИ Заказ 6758/28 3 .111тоты, делитель 7 опорной частотыи блок 8 цифрового отсчета.Устройство работает следующим образомТермопреобразователь 1 с частотным5выходом вырабатывает сигнал, частота Г которого является информативным параметром измеряемой температу-.ры 8.б.=Г, +8-0;), (1)где Г - частота выходного сигналатермопреобразователя при температуре 8 =0 С;Я - крутизна термочастотной ха-,рактеристики термопреобразователя;Ь- температура калибровки,8 =ООС..Дпя работы устройства необходимо,обеспечить постоянство знака разности 20частот термопреобразователя 1игенератора 3, управляемого напряжением Гг на выходе смесителя 2, реализуемое выбором соответствующего значения г 5Генератор 6 опорной частоты вырабатывает сигнал с частотой Гщ =Е,который поступает на второй вход додолнительного смесителя 4 и вход делителя 730С промежуточного выхода делителя 7сигнал с частотой Гоп /К,где К - коэффициент деления делителя 7 опорнойчастоты до его промежуточного выхода,поступает на первый вход фазочувствительного детектора 5. А на выходе де 5лителя 7 формируется опорный интервалвремени, в течение которого осуществляется подсчет блоком 8 цифрового отсчета импульсов, поступающих с выходасмесителя 2.10На первый вход дополнительногосмесителя поступает сигнал с выходауправляемого генератора 3. Частота йгенератора 3 сигналом с выхбда фазочувствительноготе автоподстройтакой, чтобы чаде дополнительнравна частоте сго выхода делитГопт оп =КПри этом часляемого генератК+1Х =Г,г п 4С выхода генератора 3 сигнал с частотой Г поступает на второй вход смесителя 2, на первый вход которого поступает сигнал с выхода термопреобразователя. Кратковременная нестабильность частоты следования импульсов на выхо. де генератора 3, управляемого напряжениему выражающаяся в размытости" его фронтов, благодаря введению дополнительного смесителя 4, идентичного со смесителем 2 по его схеме и условиям работы (Г мало отличается от Г а Е выбрана равной Го), передается на вход фазочувствительного детектора 5 таким же образом, как и на первый вход цифрового отсчетного устройства.8, в результате чего подстройка частоты генератора 3,. управляемого напряжением, производится еще во время действия выходного импульса дополнительного смесителя 4, в течение которого возникла нестабильность частоты.Таким образом, преимущество предлагаемого устройства для измерения температуры перед известным заключается в том, что благодаря замене дополнительного делителя частоты на дополнительный смеситель кратковременные нестабильности частоты следования импульсов на выходе генератора, управляемого напряжением, подвергаются регулированию фазовой автоподстройки частоты, в результате чего повышается точность измерения температуры.