Устройство для измерения температуры

(19) 1)5 6 01 К 7/О Е ИЗОБР ЕН ПИ А ИЯ иМ.И.,Е очности З менения ков и уп- которых ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Центральный республиканский ботаческий сад АН УССР и Институт сверхтдых материалов АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 972260, кл. 6 01 К 7/02, 1980.Авторское свидетельство СССРМ 1120179, кл, 0 01 К 7/00, 1985. Изобретение относится к температурным измерениям, в частности к устройствамдля измерения и регулирования температуры.Известно устройство для измерениятемпературы, содержащее термоэлектрический преобразователь, сумматор, усилитель, регистратор, автоматическийкомпенсатор, формирователь корректирую-щего напряжения, выполненный в виде реохордов с источниками питания. В"устройстве коррекции нелинейности термопреобразователя достигаются путем подачина вход усилителя корректирующего напря-.жения,Недостатками устройства являютсянизкие быстродействие и надежность ввидуналичия механических узлов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит преобразовательтемпературы в напряжение, резистор обратной связи, измерительный усилитель;коммутатор, пороговые блоки, управляемыеисточники тока и индикатор,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение предназначено для температурных измерений. Цель изобретения - щовышение точности измерений с возможностью дистанционного контроля температуры, Устройство содержит преобразователь температуры в напряже-, ние, измерительный усилитель, резисторы, коммутатор, пороговые блоки, управляемые источники питания, индикатор, а также усилители мощности, светоизлучающие диоды и инфракрасные излучающие диоды. 1 ил. В этом устройстве повышение т измерений достигается за счет при в нем коммутатора, пороговых блоравляемых источников тока, входысоединены с выходами пороговых блоков, а выходы подключены к второму выводу преобразователя температуры в напряжение и второму входу измерительного усилителя, соединенному с общей шиной устройства, при этом выход, измерительного усилителя соединен через коммутатор с входами пороговых блоков.Недостатком устройства является невозможность непосредственного испол ьзования его в системах автоматического контроля и регулирования температуры при непрерывных технологических процессах, в климатических камерах, где необходим дистанционный беспроводный контроль и регулирование температуры.Цель изобретения - повышение точности измерений с возможностью дистанционного контроля температуры.Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены и усилителей мощности, и светоизлучающих диодов. При этом первые выходы коммутаторачерез соответствующие пороговые блокиподключены к входам соответствующих усилителей мощности и входам соответствующих управляемых источников питания, 5выходы которых соединены между собой иподключены к первому выходу преобразователя температуры в напряжение, второйвыход которого соединен через первый резистор с инвертирующим входом измерительного усилителя, неинвертирующий входкоторого соединен с общей шиной, а выход - с входом коммутатора, второй выходкоторого через второй резистор соединен синвертирующим входом измерительного 15усилителя, а третий выход коммутатора через третий резистор подключен к первомувыходу преобразователя температуры в напряжение, подключенному через четвертыйрезистор к общей шире, с которой через 20светоизлучающие и инфракрасные диодысоединены выходы усилителей мощностисоответственно.На чертеже приведена функциональнаясхема устройства, 25Устройство для измерения температурысодержит преобразователь температуры внапряжение, соединенный с тремя резисторами 2 - 4 обратной связи и входом измерительного усилителя, выход которого 30соединен с коммутатором 6, связанным свходами и пороговых блоков, выходы которых соединены с входами п усилителеймощности, нагрузкой которых являются исветоизлучающих диодов и инфракрасных 35излучающих диодов, Выходы пороговыхблоков соединены также с входами и управ 1ляемых источников питания, выходы которых подсоединены к общей точке выходапреобразователя и одного из резисторов 40обратной связи,Измерительный усилитель содержит резистор, соединенный с инвертирующимвходом операционного усилителя и резистором обратной связи, связанным с выходом коммутатора.Устройство работает следующим образом,В зависимости от вида характеристикитермопреобразователя и требуемой точности измерения диапазон измеряемых температур разбивается на п участков. Ккоммутатору подключают и каналов, каждый из которых содержит пороговый блок,усилитель мощности, светодиод, инфракрасный диод, управляемый источник тока.Каждый пороговый блок настраивается насрабатывание при определенном значениинапряжения на выходе измерительного усилителя - О, О,О соответственно. При увеличении температуры выходной сигнал уси-лителя увеличивается и при достижениизначения О включается в действие первыйканал. Через резистор обратной связи протекает дополнительный ток от первого управляемого источника тока, величинакоторого меняется в зависимости от выходного сигнала усилителя по такому закону,чтобы выходной сигнал усилителя линейнозависел от температуры. Добиться этогозначительно облегчает и подключение регулируемых резисторов обратной связи к выходу коммутатора, что дает возможностьвключать их действие на отдельных наиболее нелинейных участках характеристикитермопреобразователя.Сигнал с выхода первого пороговогоблока включает также первый усилительмощности, при этом начинают излучать первые светодиод и инфракрасный диод, Придальнейшем увеличении температуры выходной сигнал достигает уровняОг, происходит включение второго канала,линеаризация участка характеристики от О 1до Ог и включение вторых светодиода и инфракрасного диода, и таким образом довключения и-канала. При этом, помимо линеаризации характеристики, светодиодырасполагают вдоль линейной шкалы и ихзагорание дает непосредственную информацию о температуре, т,е. они служат индикаторами температуры,Инфракрасные диоды позволяют осуществить беспроводное дистанционное управление различными исполнительнымимеханизмами, например источниками энергии, нагревателями и призменяющими температуру в заданном объеме вещества, воздушнойсреды или технологического процесса,В том случае, когда линейность характеристики термопреобразователя в заданномдиапазоне температур, например измерение температуры биообъекта, обеспечиваетнеобходимую точность измерений, коммутатор и управляемые источники тока можноисключить.За счет универсальности и высокой точности предлагаемого устройства для измерения температуры его можно широкоиспользовать как в производственных условиях, так и в быту.Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, содержащее преобразователь температуры в напряжение, измерительныйусилитель, резисторы, коммутатор, п пороговых блоков, и управляемых источниковпитания, индикатор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности измерений с возможностью дистанционного1712796 Составитель М. Еремееваэктор Э, Слиган Техред М.Моргентал Корре Осауленко аз 529 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС/113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 контроля температуры, в него введены и усилителей мощности, и светоизлучающих диодов и и инфракрасных излучающих диодов, при этом первые выходы коммутатора через соответствующие пороговые блоки подключены к входам сортветствующихусилителей мощности и входам соответствующих управляемых источников питания, выводы которых соединены между собой и подключены к первому выходу преобразователя температуры в напряжение, второй выход которого соединен через первый резистор с инвертирующим входом измерйтельного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход - с входом коммутатора, второй выход которого через второй резистор соеди нен с инвертирующим входомизмерительного усилителя, а третий выход коммутатора через третий резистор подключен к первому выходу преобразователя температуры в напряжение, подключенному 10 через четвертый резистор к общей шине, скоторой через светоизлучающие и инфракрасные диоды соединены выходы усилителей мощности соответственно.