Цифровой измеритель температуры

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР) с ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ ИЕ И АВТОРСНО(2 (2 (4 5 Всесоюзногого технолооростроениявистунов ельство СССР7/16, 1980,ьство СССР7/16, 1983.ЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ сится к темпераоэволяет повыия путем уменьия, связанной с ермоботает тик ств кте блок 15 1) 3901030/24-102) 08.04.856) 07. 12.86. Бюл, Оф71) Пензенский филиалнаучно-исследовательскческого института приб72) А.А.Легошин, В.Н.А.А.Чумаков53) 536,531 (088.8)56) Авторское свидет922534, кл. С 01 КАвторское свидетел1117462, кл. С 01 К(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТ (57) Изобретение отно турным измерениям и п сить точность измерен шения ошибки измерен нелинейностью характе преобразователя. Устр в два такта. В первом управления устанавливает переключатель 6 в верхнее положение, а реверсивный счетчик 9 - в нулевое состояние, а на вход аналого-цифрового преобразователя 8 поступает напряжение, которое преобразуется в пропорциональное число импульсовВо втором такте измерения блок 10 управления устанавливает переключатель 6 в нижнее положение, а реверсивный счетчик 9 - в режим вычитания, в результате измерение отличается на величину абсолютной погрешности от измеряемой температуры. Для уменьшения этой погрешности от полученного в реверФ сивном счетчике 9 результата вычита- щ ется вычисленное в решающем блоке 12 значение поправки, а на выходе сумматора 13 получается код, отличающийся от кода измеряемой температуры на величину абсолютной погрешности, 1 ил.Изобретение относится к областитемпературных измерений и может бытьиспользовано при построении цифровыхизмерителей температуры.Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения ошибки измерения, связанной снелинейностью характеристики термопреобраэователя.На чертеже приведена блок-схемацифрового измерителя температуры,Цифровой измеритель температурысодержит термопреобразователь 1 сопротивления, линию связи с проводами2-4, образцовый резистор 5, переключатель 6, источник 7 тока, аналогоцифровой преобразователь 8, реверсивный счетчик 9, блок 10 управления,блох 11 индикации, решающий блок 12 исумматор 13,Блок управления управляет работойвсех элементов устройства и можетбыть выполнен, например, на основепоследовательно включенных генератора импульсов, счетчика и дешифратора,на выходах которого Формируется последовательность управляющих сигналов определенной длительности,В качестве решающего блока можетбыть использовано любое устройство,обеспечивающее простые арифметические расчеты по заданной программе,например микроЭВМ.Цифровой измеритель работает в дватакта.В первом такте измерения блок 10управления устанавливает переключатель 6 в верхнее положение, а реверсивный счетчик 9 в нулевое состояние.При этом на вход аналого-цифровогопреобразователя 8 поступает напряжение, пропорциональное величине К,термопреобразователя 1 сопротивления,которое преобразуется в пропорциональное число импульсов, При этом число,записанное в реверсивном счетчике 9в конце первого такта, равно и К - сопротивление проводов 2 и 4;04 - приведенное к входунапряжение дрейфа аналого-цифрового преобразователя;К - постоянный коэффициент, Во втором такте измерения блок 10 управления устанавливает переключатель 6 в нижнее положение, а реверсивный счетчик 9 - в режим вычитания. При этом напряжение, прикладываемое к входу аналого-цифрового преобразователя 8, преобразуется в число им- пульсов где К - сопротивление образцовогоорезистора 5, величина которого равняется сопротив лению термопреобраэователя1 при 0 С;К - сопротивление провода 3Поскольку К = К (1+Ыг+г 2), топри равенстве сопротивлений К 1 =К20 результат, записанный в реверсивномсчетчике в конце второго такта измерения, равени=в, -В =КТК,сс+КП, Р. (3) Так как в конце второго такта инФормация на выходе решающего блока12 отсутствует, то на выходе 14 сумматора 13 получается код И.Из последнего выражения следует,что результат измерения, полученныйпосле второго измерительного такта,не прямо пропорционален измеряемойтемпературе и отличается от нее навеличину абсолютной погрешности 35и = КТКо Р(4)Для уменьшения этой погрешности отполученного в реверсивном счетчике 9результата вычитается вычисленное в ф 0 решающем бпоке 12 значение поправки(5) К = К Т К,а-+К Тр К,(е-г. ), (6)55 который отличается от кода измеряемой температуры на величину абсолютной погрешности гце Т - результат измерения темпераРтуры, полученный в реверсивном счетчике 9.Решающий блок запускается сигналомобработки с блока 10 управления, поступающим после второго такта измере ния. В результате, после окончанияработы решающего блока 12, на выходесумматора 13 получаем код(7) ка и зависит от конкретного типа используемого термопреобразователя сопротивления. Для дальнейшего уменьшения этойпогрешности от полученного в реверсивном счетчике 9 результата вычита ф о Р м У л а ется вычисленное в решающем блоке 12новое значение поправки изобретения ди" = К 1 К,р 2,(8)10 Составитель В;КуликовТехред Л.Олейник Корректор И,Муска Редактор Н.Марголина Заказ 6550/30 Тираж T78 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 где й - скорректированный результатизмерения температуры, полученный на выходе сумматора13 после первого запуска .решающего блока 12. 15Для этого решающий блок 12 повторно запускается сигналом обработки с блока 10 управления. В результате, после окончания работы решающего блока 12 на выходе сумматора 13 получа ем код Новое значение абсолютной погрешности 25определяется выражением которое в несколько раз меньше погрешности прототипа.Так как время работы решающего блока 12 несоизмеримо мало по сравнению с длительностью тактов измерения, то общее время измерения темпе 35 ратуры по сравнению с известным практически не увеличивается. Постоянная величина К 1 Кв соответствующем коде подается на вход 15 решающего блоЦифровой измеритель температуры, содержащий термопреобразователь сопротивления, первый вывод которого соединен двумя проводами линии связи соответственно с первыми выводами образцового резистора и источника тока, а второй вывод подключен через третий провод линии связи к первому входу переключателя, второй вход которого соединен с вторым выводом образцового резистора, а выход подключен к второму выводу источника тока, аналого-цифровой преобразователь, входы которого соединены с выводами источника тока, а выходы соответственно подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу решающего блока, а выход соединен с блоком индикации, блок управления, выходы которого соответственно соединены с управляющими входами реверсивного счетчика, аналого-цифрового преобразователя, решающего блока и переключате- ля, б т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения ошибки измерения, связанной с нелинейностью характеристики термопреобразователя, в нем вход решающего блока соединен с выходом сумматора