Устройство для измерения температуры

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к цифровым измерителям температуры с коррекцией нелинейности первичного термопреобразователя, и позволяет повысить точность и р ить диапазон измеряемых темпеасщир 3 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОЛИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИД 2ратур. Блок 6 управления вырабатывает поочередно на каждом из выходов импульсы напряжения. Эти импульсы подготавливают устройство к циклу измерения и поочередно подключают первый, второй и третий резисторы 8, 9 и 1 О в цепь разряда конденсатора 7. Значение напряжения на конденсаторе сравнивается с выходным сигналом первичного термопреобразователя. При их совпадении на выходе блока 2 сравнения сигнал п ропадает. П ри этом ключ 3 закрывается и прекращается поступление импульсов с генератора 5 счетных импульсов на вход счетчика 4 импульсов. Интервал времени, в течение которого счетные импульсы проходят на вход счетчика 4, пропорционален измеряемой температуре. 2 ил.3Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к цифровым измерителям температуры с коррекцией нелинейности термопреобразователя.Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых температур.Устройство обеспечивает точность измерения 0,02 С в диапазоне температур 0 - 50 С.На фиг, 1 представлена схема устройства измерения температуры с тремя шагами коррекции; на фиг. 2 - температурная характеристика термопреобразователя (кривая 1), напряжение КЦ-цепочки, скорректированное устройством (кривая 2).Устройство для измерения температуры (фиг. 1) содержит последовательно соединенные первичный преобразователь 1 температуры, блок 2 сравнения, ключ 3, счетчик 4 импульсов, а также генератор 5 счетных импульсов, выход которого подключен к второму входу ключа 3, блок 6 управления, один из выходов которого подключен к третьему входу ключа 3, и КЦ-цепочку, общая точка которой соединена со вторым входом блока 2 сравнения и в которой параллельно емкости 7 включаются поочередно один из резисторов 8, 9, 10 через соответствующие ключи 11 - 13. Управляющие входы ключей соединены с дополнительными выходами блока 6 управления.Устройство работает следующим образом.Блок 6 управления вырабатывает поочередно на каждом из выходов Яо, Яь Я, Яз импульсы напряжения. Импульс напряжения на выходе Яо подготавливает устройство к циклу измерения. Он подается на кл юч 3, запрещая прохождение счетных импульсов с генератора 5. Одновременно этот импульс заряжает конденсатор 7 до напряжения 11 т, равного напряжению первичного преобразователя 1 при нижнем значении измеряемой температуры. Напряжение с конденсатора 7 подается на вход блока 2 сравнения, На второй вход подается напряжение с первичного преобразователя 1 температуры. При напряжении на выходе первичного преобразователя 1 температуры ниже напряжения на конденсаторе 7 на выходе блока 2 сравнения присутствует потенциал, открывающий ключ 3. Но ключ не будет открыт, пока на втором его входе присутствует запрещающий импульс, подаваемый с выхода Яв блока 6 управления. В момент времени 1 о - начало цикла измерения, напряжение на выходе Яо станет равным О, ключ 3 откроется, и счетные импульсы с генератора 5 счетных импульсов попадут на счетчик 4 импульсов. Одновременно в момент о появившийся импульс напряжения на выходе Я открывает ключ 11 и конденсатор 7 начинает разряжаться через резистор 8 по экспоненциальному закону(фиг. 2, кривая 2 а). Эта экспонента хорошо повторяет температурную характеристику первичного преобразователя 1 (фиг. 2, криваяна участке 1 о-ю).При дальнейшем разряде конденсатора 7через резистор 8 напряжение на нем значительно отличается от температурной характеристики первичного преобразователя 1 температуры (кривые 2 ина участке 1 - .-1 з). Это отличие росло бы по мере 10 дальнейшего разряда конденсатора 7 черезрезистор 8. Но этого не происходит, так как в момент времени ( напряжение на выходе Я пропадает, а появляется напряжение на выходе Я. Ключ 11 закрывается а открывшийся ключ 12 подключает параллельно конденсатору 7 резистор 9, сопротивление которого больше сопротивления резистора 8, Конденсатор продолжает разряжаться с этого момента с меньшей скоростью (фиг. 2, кривая 2 б на участке 20 времени 1 - :1). Благодаря этому напряжение на конденсаторе 7 с высокой точностью повторяет температурную характеристику первичного преобразователя 1 температуры в интервале времени 1 - :1. В момент времени 1 г происходит очередная коррекция скорости разряда конденсатора.В этот момент закрывается ключ 12, а открывшийся ключ 13 подключает параллельно конденсатору 7 резистору 1 О, сопротивление которого больше сопротивления резистора 9. Изменение напряжения на конденсаторе 7 для интервала времени 1 з показано на фиг. 2, кривая 2 в.Когда напряжение на конденсаторе 7сравнивается с выходным напряжением первичного преобразователя 1 температуры, напряжение на выходе блока 2 сравнения пропадает. Ключ 3 закрывается и поступление импульсов с генератора 5 счетных импульсов на вход счетчика 4 импульсов прекращается, Интервал времени, в те чение которого счетные импульсы проходятна вход счетчика импульсов пропорционален измеряемой температуре.Момент времени 1 з, при котором напряжение на конденсаторе соответствует максимальному значению измеряемой температуры, является концом цикла измерения. Далее вновь появляется напряжение на выходе Яо блока 6 управления и цикл измерения повторяется. Введение дополнительных термонезависимых резисторов с различными сопротивлениями, подключаемых поочередно через соответствующие ключи параллельно конденсатору, позволяет с большей точностью смоделировать температурную характеристику первичного термопреобразователя на входе блока сравнения, а следовательно, значительно повысить точность и расширить диапазон измерения температуры,Соста вител ьНедолуженко Техред А. КравчукТираж 510 ыч Корректор И. Муска Подписное Редактор Маказ 3135 КНТ СССР ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгоро ям при 4,5 агарина. 1 О 1 Устройство для измерения температуры, содержащее последовательно соединенные первичный преобразователь температуры, блок сравнения, первый ключ и счетчик импульсов, генератор счетных им пуд ьсов, подключенный к второму входу первого ключа, к третьему входу которого подключен первый выход блока управления, второй выход которого подключен к управляющему 1 входу второго ключа, выход которого соединен с вторым выводом резистора КС-цепи, средняя точка которой подключена к второму входу блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном расширении диапазона измеряемых температур, в него введены второй и третий резисторы КС-цепи с сопротивлениями, отличными от сопротивления ее первого резистора, третий и четвертый ключи, управляющими входами подключен,ные ссютветственно, к третьему и четвертому выходам блока управления, а выходами - через второй и третий рези с.10 торы соответственно к средней точке КС- цепи, соединенной с первым выходом блока управления, при этом входы второго, третьего и четвертого ключей и второй вывод конденсатора КС-цепи соединены с общей шиной устройства.