Цифровой измеритель изменения температуры

ОЮЭ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК162427 К 7/О 5) КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ СУДАРСТВЕННЬО ИЗОБРЕТЕНИ И ГКНТ СССР р ЗОБРЕТЕНИ ИСАН Мдте ИДЕТЕЛЬСТВУ АВТО РСКО ическии инст рьскойсоциали тут тиво СССР1971,во СССР1975.ТЕЛЬ ИЗМ к темпер к устрой ур ам(71) Киевский политехним. 50-летия Великой Октябческой революции(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относитсяным измерениям, а именно для измерения изменения температуры, и может быть использовано при термообработке, а -акже в автоматических системах управления нагревом. Изобретение позволяет изкреоять ускорение изменения температуры Выходной сигнал датчика 1 температуры преобразуется в частоту и поступает на счетный вход реверсивного счетчика 4, На выходах формирователя 5 импульсов последовательно во времени появляются импульсы, управляющие работой реверсивного счетчика, Последний управляющий импульс переписывает результат счета в цифровое отсчетное устройство и сбрасывает реверсивный счетчик в нуль.1 ил.Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения изменения температуры, и может быть использовано при термообработке, а также в автоматических системах управления нагревом.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства,Устройство позволяет измерять ускорение изменения температуры, что повышает качество контроля температурного профиля внутри твердых тел различной формы,Цифровой измеритель изменения температуры может быть использован в системах автоматического управления, Введение ускорения изменения температуры в закон управления тепловыми процессами позволяет компенсировать большие постоянные времени и существенно изменить переходной процесс в системе.На чертеже представлена блок-схема цифрового измерителя изменения температуры.Цифровой измеритель изменения температуры содержит датчик 1 температуры, управляемый масштабный преобразователь 2, преобразователь 3 напряжение - частота, реверсивный счетчик 4, формирователь 5 временных интервалов, логический элемент И б, генератор 7 тактовых импульсов, логический элемент НЕ 8, формирователь 9 импульсов, формирователь 10 импульсов, цифровое отсчетное устройство 11.Цифровой измеритель изменения температуры работает следующим образом.Сигнал с датчика 1 температуры усиливается масштабным преобразователем 2, который представляет собой усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, При отсутствии положительного сигнала на управляющем входе масштабного преобразователя коэффициент его усиления равен 2 К, а при наличии сигнала - К. Усиленный сигнал подается на преобразователь 3 напряжение - частота, на выходе которого появляются импульсы с частотой, пропорциональной измеряемой температуре. Импульсы с выхода преобразователя напряжение - частота поступают на счетный вход реверсивного счетчика 4, который подсчитывает их количество при наличии сигналов на его управляющих входах. Сигналы для управления реверсивным счетчиком образует преобразователь 5 временных интервалов из тактовых импульсов, поступающих с частотой 1 с генератора 7 тактовых импульсов,Длительность управляющих импульсов, появляющихся на всех трех выходах форми 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рователя 5, равна 1 с. Период следования этих импульсов на выходе 12 равен 2 Т, на выходе 13 - Т и на выходе 1.4 - 4 Т. Через логические элементы НЕ 8, И б и формирователь 9 импульсов управляющие импульсы поступают на входы реверсивного счетчика 4 и управляют его работой.В момент времени т 1 управляющие импульсы появляются одновременно на выходах 12 и 13 формирователя 5,Импульс с выхода 12 поступает непосредственно на вход 15 реверсивного счетчика 4 и на управляющий вход преобразователя 2, переключая его коэффициент усиления с 2 К на К, Импульс с выхода 13 формирователя 5 поступает на первый вход логического элемента И б и попадает на вход 16 счетчика 4, так как на втором входе элемента И б в этот момент поддерживается положительный уровень,Таким образом, на входах 15 и 16 счетчика 4 одновременно появляются импульсы длительностью 1 с, в течение которой счетчик осуществляет суммирование импульсов, поступающих на счетный вход. Количество этих импульсов пропорционально значению температуры в момент времени т 1,В момент времени 12 схема устройства принимает следующее состояние. Коэффициент усиления масштабного преобразователя 2 становится равным 2 К, так как на его управляющем входе нулевой сигнал, на втором входе элемента И б по-прежнему сохраняется единичный уровень, а появившийся импульс на выходе 13 формирователя 5 поступает через элемент И б на вход 16 счетчика 4, На входах 15 и 16 счетчика 4 образуются нулевой и единичный потенциалы соответственно. При таком сочетании реверсивный счетчик 4 производит вычитание импульсов, поступающих на счетный вход, количество которых пропорционально удвоенному значению температуры в момент времени т 2.В момент времени з схема работает аналогично моменту времени 11, т.е, реверсивный счетчик 4 производит суммирование импульсов, поступающих на счетный вход, а их количество пропорционально значению температуры в момент времени сз, Таким образом, в реверсивном счетчике 4 образуется число, пропорциональное ускорению изменения температуры за период времени тз-с 1.Далее, появившийся в момент времени 14 импульс на выходе 14 формирователя 5 блокирует через элементы НЕ 8 и И 6 поступление импульса с выхода 13 формирователя 5 на вход 16 счетчика 4, а формирователь 10 импульсов по его переЗаказ 182 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 днему фрон 1 у формирует управляющий импульс для цифрово о отсчетного устройства 11, которыи разрешает запись содержимого счетчика 4 в ус 1 ройство 11. Фсрмирователь 9 импульсов по заднему фронту поступив щего импульса формирует управляющий импульс, который поступает нл вход 17 и сбрасывает в нуль ревеосивный счетчик 4, Устройство готово к новому измерению. Формула изобретенияЦифровой измеритель изм-,нения температуры, содержащий датчик температуры, генератор тактовых импульсов выход которого соединен с входом формирователя 15 временных интервалов, реверсивный счетчик. выходы которого соединены с входами цифрового отсчетного устроистьа, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него вве деиы последовательно соединенные управляемый масштабный преобразователь и преобразователь напряжение -астота,ыходом подключенный к счетному входу реверсивного счетчика, первый и второй формирователи импульсов, логические элементы И и НЕ, причем выход датчика температуры подключен к входу управляемого масштабного преобразователя управляющий вход которого соединен с первым выходом формирователя временных интерьалов и первым управляющим входом реверсивного с к,тчика, второй управляющий вход которого подключен к выходу логического элемента И, первым входом подключенного к выходу логического элемента ЧЕ, а вторым - к второму выходу формирователя временных интервалов, третий выход которого соединен с входом логического элемента НЕ непосредственно, а с третьим управляющим входом реверсивного счетчика и управляющим входом цифрового отсчетного устройсгва - через первый и второй формировате,и импульсов соответственно.