Цифровой измеритель температуры

ОЮ 3 СОВЕТСКИХАЛИСТИЧЕСКИУБЛИК 1 Ш 5 С 01 К 7/16 1,3 РЕТ САНИЕ И 383. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное конструкторскоебюро "Электротермометрия Луцкогопроизводственного объединения "Электротермометрия и Львовский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРР 1204968, кл. С 01 К 7/16, 1984.ИЬхСе Р.В. ТЬе 11 пеагзайоп оГтез 1 з 1 апсе Сеппошесегз, - 3. РЬуз.Е. Яс 1, 1 пзгшп. Ч. 17, 1984, р.(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к цифровой термометрии и позволяет повысить точность измерения при работе с различными типами термопреобразователей сопротивления. Напряжение с выхода источника 8 напряжения поступает через резисторы 1.п, многополюсный переключатель 2 на вход операционного усилителя 5 с многополюсным переключателем 4 и резисторами З,п, 7 в цепях обратной связи. С помощью переключателей 2, 4 изменяется величина тока, протекающего через термопреобразователь сопротивления (ТС) 11. Сигнал с ТС 11 поступает через дифференциальный усилитель 12 на второй вход сумматора 13, первый вход которого подключен к выходу масштабно- Е го преобразователя 9. Аналого-цифровой преобразователь 14 формирует код, пропорциональный температуре ТС 11. 1 ил, 15 78517Изобретение относится к цифровойтермометрии и может быть использованопри измерении температуры при помощипортативных цифровых измерителей температуры с автономным питанием в ком 5плекте с платиновыми терморезистивными преобразователями.Цель изобретения " повышение точности измерения при работе с различными типами термопреобразователейсопротивления.На чертеже изображена функциональная схема цифрового измерителя температуры. 15Цифроной измеритель температурысодержит и резисторов 1.1-1.п, первый многополюсный переключатель 2,и резисторов 3.1-3.и, второй многополюсный переключатель 4, операционный усилитель 5, первый 6 и второй 7резисторы, источник 8 напряжения,первый 9 и второй 10 масштабные преобразователи, терморезистивный преобразователь (ТС) 11, дифференциальиый усилйтель 12, сумматор 13 и аналого-цифровой преобразователь 14.Цифровой измеритель работает следующим образом,Напряжение с выхода источника 8поступает на резисторы 1.1-1.и и намасштабные преобразователи 9 и 10,коэффициенты передачи которых соответственно равны К 9 и К 10, СогласноГОСТ 6651-84, отечественной промышленностью выпускаются платиновыетермопреобразователи сопротивления,ов которых сопротивления при 0 С соответственно равны В ,= 5. Ом; Во=10 Ом; В = 50 Ом К = 100 Ом,К = 500 Ом и т.д. Поскольку функции40о 5-преобразования платинового термопреобразователя сопротивления (ТС) записывается в ниде К(8) = К 1(0) 1 ++о 0 - р 9 , то со сменой значенияК (О) в и раз изменяется сопротивление В (9) = пК(0) 1 + Ы Е - р 6, гдеК - значение начального сопротинооления платинового ТС при 0 С с наи"меньшим сопротивлением, п = 1,2,3,50,иф При работе с ТС с градуировкой вида К (6) = К(0) 1 + оВ - рфпосредством двухполюсных переключателей 2 и 4 в измерительную цепь включаются сопротивления 1.1 и 3.1. Значение тока, протекающего через ТС.11, определяют из уравнения+ (1)КОгде Т - значение тока;р - коэффициент переДачи дифференциального усилителя 12,, В - сопротивление резистора 1.1;По - напряжение источника 8 напряжения,.Напряжение на ТС 11 равноП В(В)О(8) = -ф - = -- "В,- р к(е)На выходе дифференциального усилителя 12, учитывая инверсию полярности, напряжение равно(5)Показания аналого-цифрового преобразователя 14 равны Кщд ПхПоп К 1 з КдУ 1 Л В(Е)(6)К, К 11- ь В(Е) 1 огде К - коэффициент передачи сумма 13тора 13,При О = О С показания И должныбыть равны нулю, поэтому К(10). р К(0)ю=ОилиКеюК-К(0) 1 ф К - уЬ К(0)Выбором значения р, К 1 Х и К обеспечивается прямбпропорциональ- Яная зависимость показаний В от температуры д.При построении портативных термометров в комлект входят платиновые ТС с разными номинальными сопротивлениями К (0). Они отличаются диапазоном измерения температуры, чувствительностью, инерционностью. При этом целесообразно при переходе от.ТС и где Б - напряжение на информационхном входе;11 оя - напряжение на опорном входе.Напряжения на выходах масштабных преобразователей 9 и 10 соответственно равны15785 ТС вносить минимальные изменения вэлектронную часть прибора. С изменением сопротивления ТС в и раз выражение (6) принимает вид Кэ Клцл,1 Р п В(9)И - К (7) К К,- рп К(9) Составитель В.КуликовТехред Л,Сердюкова Корректор О,Ципле Редактор А.Ревин Заказ 1908 Тираж 516 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Если взять значение сопротивления К 1= и К, то выражение (7) равно выражению (6).Таким образом, при переходе от ТС с сопротивлением В(9) = К(0)1 1 + +о 6 - р 6 1 к ТС с сопротивлением К,(9) = пК(0) 1 +ЫО-р 9 1 необходимо изменить значение сопротивления В на сопротивление пК Это свойство и реализовано в предлагаемом измерителе, в котором на операционном усилителе 5, реэисгорах 6 и 7 и комму тируемых резисторах 1.1-1,п и 3.1 З.п собран дифференциальный генератор тока, причем В =, пВ,.При работе термометра с градуировкой К(9) к дифФеренциальному гене ратору тока подключают посредством многополюсных переключателей 2 и 4 резисторы 1,п и З.п с сопротивлением пК,и пВ,.Остальные узлы измерителя остаются без изменений. Формула изобретенияЦифровой измеритель температуры, содержащий первый и второй масштаб,ные преобразователи, термопреобразователь сопротивления, аналого-цифровой преобразователь, четыре резистора, операционный усилитель и источник опорного напряжения, выход которо;го подключен к первому выводу первого резистора и к первым выводам первого и второго масштабных преобразователей, вторые выводы которых связаны с общей шиной соединенной с первым токо вым выводом термопреобразавателя сопротивления и инвертирующим опорным входом аналого-цифрового преобразова 17 6теля, неинвертирующий опорный вход которого соединен с выходом первого масштабного преобразователя, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с вторым токовым выводом термопреобраэователя сопротивления и первым выводом второго резистора, инвертирующий вход которого связан с вторым выводом третьего резистора и с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого подключен к выходу операционного усилителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности изме" рения при работе с различными термопреобраэователями сопротивления, в него введены сумматор, две группы резисторов, два многополюсных переключателя и дифференциальный усилитель, инвертирующий и неинвертирующий входы которого соединены с соответствующими потенциальными выводами термопреобраэователя сопротивления, а выход подключен к первому выводу третьего резистора и второму входу сумматора, первый вход которого соединен с выходом второго масштабного преобраЗователя, а выход подключен к инвертирующему сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя, неинвертирующий сигнальный вход которого связан с общей шиной, первые выводы первой группы резисторов подключены к первому выводу первого резистора, второй вывод которого и вторые выводы первой группы резисторов соединены с соответствующими входами первого многополюсного переключателя, выход которого связан с неинвертирующим входом операционного усилителя и с первыми выводами второй группы резисторов, вторые выводы которых . и второй вывод второго резистора подключены к соответствующим входам второго многополюсного переключателя, выход которого соединен с выходом операционного усилителя.