Устройство для определения показателя тепловой инерции термоэлектрического преобразователя

.Н,Я3 Я ЕТЕНИ Фиг. 2 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для определения показателя тепловой инерции термоэлектрического преобразователя в условиях естественного теплообмена термоэлектрического преобразователя со средой, в которой он находится. Цель изобретения - повышение быстродействия. Цель достигается тем, что в режиме Измерение сигнал с термопары через переключатели 4, 5 и усилитель 22 поступает на схему сравнения 3, на второй вход которой поступает сигнал с кодоуправляемой резистивной матрицы 20, связанной с выходом усилителя 23. После режима Охлаждение сигнал с резистивного делителя 6 через ключ 7 с транзистором 9 сравнивается с опорным напряжением Е., по достижении которого срабатывает триггер 1 О и запускает цифровой регистратор 13. Одновременно открывается транзистор 8 аналогового ключа 7, транзистор 9 закрывается, При достижении значением напряжения с выхода делитепя значения Е. срабатывает триггер 10 и останавливает регистратор 13. 2 ил.1Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено .для определения показателя тепловой инерциитермоэлектрического преобразователя в условиях естественного теплообмена термоэлектрического преобразователя со средой,в которой он находится.Цель изобретения - повышение быстродействия за счет устранения зависимости температурного скачка от степени нагрева термоэлектрического преобразователя.На фиг. 1 приведена временная диаграмма, поясняющая сущность метода определения показателя тепловой инерции термо.электрического преобразователя; на фиг. 2 -структурная схема устройства для измере.ния показателя тепловой инерции термоэлектрического преобразователя.Устройство содержит источник 1 тока,первую 2 и вторую 3 схемы сравнения,первый 4 и второй 5 переключатели, резистивный делитель 6, аналоговый ключ 7с транзисторами 8, 9, первый 10 и второй 11 триггеры, одновибратор 12, цифровой регистратор 13, состоящий из генератора 14 опорной частоты, ключа 15, счетчика 16 и блока 17 цифровой индикации,генератор 18 импульсов, счетчик 19 импульсов, кодоуправляемую резистивную матрицу20, схему И 21, первый усилитель 22,второй усилитель 23, источник опорного напряжения (не указан).Устройство работает следующим образом.При включении питания первый триггерО устанавливается в состояние 1, а второй триггер 11 - в О, счетчик 19 обнуляется. При этом открывается транзистор 9 и закрывается транзистор 8, входящие в состав аналогового ключа 7,На вход устройства подключают термопару, которая установлена на объекте инаходится в среде с определенной температурой в условиях естественного теплообмена. Переключатель 4 рода работы устанавливают в положение Измерение (И),а второй переключатель 5 - в положение а.На выходе термопары имеется установившееся значение сигнала, пропорциональное Ео, которое после усиления первым усилителем 22 через переключатель 5 поступает на первый вход второй схемы 3 сравнения.Потенциалы, поступающие на соответствующие входы схемы И 21 с инверсноговыхода второго триггера 11, разрешают прохождение импульсов с выхода генератора18 импульсов через схему И 21 на первый вход счетчика 19. С выхода кодоуправляемой резистивной матрицы 20 на второйвход второй схемы 3 сравнения поступаетступенчато нарастающее напряжение. В момент равенства сигналов, поступающих навходы схемы 3 сравнения, последняя вырабатывает импульс, изменяющий состояние5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 второго триггера 11. При этом блокируется состояние счетчика 19 и на выходекодоуправляемой резистивной матрицы 20фиксируется потенциал, равный выходномусигналу первого усилителя 22. После этогопереключатель 4 рода работы переводятна определенное время в положение Охлаждение (О). Термоэлектрический преобразователь при этом подключается к источнику 1 тока, а последний при помощивстречного постоянного тока охлаждает спайтермоэлектрического преобразователя донекоторой температуры, лежащей ниже температуры, в которой находится термопара.Затем переключатель 4 возвращается висходное положение И, а второй переключатель 5 - в положение б. В этомположении на вход делителя 6 поступаетнапряжение, пропорциональноеЕ(Т)=(Ео - Е)е ц,где т - показатель тепловой инерции;1 - текущее время;Е - выходное значение первого усилителя 22 в момент 1=0,На второй вход первой схемы 2 сравнения подается напряжение е,. На первыйвход первой схемы 2 сравнения через открытый транзистор 9 аналогового ключа7 поступает напряжение, пропорциональноеаЕ(1) исследуемого термоэлектрического преобразователя, где а - коэффициент деленияделителя 6.В момент 1 ь когда текущее значениеаЕЯ достигает значения е, первая схема 2сравнения своим выходным импульсом изменяет состояние триггера 10, благодарячему на управляющие входы аналоговогоключа 7 поступают напряжения, закрывающие транзистор 9 и открывающие транзистор 8. На первую схему 2 сравненияпоступает напряжение, пропорциональноеЬЕЯ - напряжение исследуемого термоэлектрического преобразователя, где Ькоэффициент деления делителя 6 (а(Ь(1).При этом одновременно выходным сигналом первого триггера 10 замыкается ключ15 цифрового регистратора 13 и на счетчик16 с генератора 14 опорной частоты поступают импульсы, количество которых высвечивается в блоке 17 цифровой индикации.При достижении напряжения ЬЕЯ уровняе,(момент 1) первая схема 2 срабатывает вторично и переводит первый триггер10 в состояние 1. Ключ 15 размыкается, на управляющие входы аналоговогоключа 7 поступают напряжения, открывающие транзистор 9 и закрывающие тран.зистор 8. Одновременно передним фронтомимпульса первый триггер 10 запускает одновибратор 12, который формирует короткий импульс, сбрасывающий счетчик 19 ивторой триггер 11 в начальные состояния.Так как в моменты 6 и 6 аЕ(1)=еи ЬЕ(Я=е то и 1 тервал времени1476329 Формула изобретения Составитель ЕТехред И. ВересТираж 574 Редактор М Заказ 2114/ НИИПИ Гос Келе2 дарственного комитета по изобрете13035, Москва, Ж - 35, Рак ш енно-издательский комбинат Патен Производ- 1 будет пропорционален показателю тепловой инерции тт= 1 в (/и(/з(а). Устройство для определения показателя тепловой инерции термоэлектрического преобразователя, содержащее первую и вторую схемы сравнения, первый и второй переключатели, резистивный делитель, аналоговый ключ, первый и второй триггеры, одновибратор, цифровой регистратор, генератор импульсов, счетчик импульсов, кодоуправляемую резистивную матрицу, схему И, источник тока и первый усилитель, вход которого соединен через первый переключатель с источником тока, а выход через второй переключатель соединен с первым входом первой схемы сравнения, причем управляющие входы аналогового ключа соответственно соединены с выходами первого триггера, соединенными с управляющими входами цифрового регистратора и входом одновибратора, входы аналогового ключа соединены с выходами резистивного делителя, а выход аналогового ключа соединен с первым входом второй схемы сравнения, выход которой подключен к счетному входу первого триггера, при этом первый вход схемы И соединен с генератором импульсов, второй вход - с инверсным выходом второго триггера, а выход соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом одновибратора и с первым входом второго триггера. а выходы подключены к управляющим входам кодо- управляемой резистивной матрицы, первый вход которой подключен к источнику опорного напряжения, а выход подключен к второму входу первой схемы сравнения, подключенной выходом к второму входу второго триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет устранения зависимости температурного скачка от степени нагрева термоэлектрического преобразователя, в него дополнительно введен второй усилитель, подключенный пер вым входом к выходу кодоуправляемой резистивной матрицы, вторым входом - к второму переключателю, а выход соединен с резистивным делителем, причем второй вход второй схемы сравнения подключен к источнику опорного напряжения.. ЗыковКорректор Н. КорольПодписноениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб., д. 4 5т, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О