Устройство для измерения температуры

(з 1 у С ИЗОБРЕТЕН ИИДЕТЕЛЬСТВУ ИСАЙИ СНОМ,В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Южное отдеЛение Института океанологии им. П.П.Оиршова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение предназначено для измерения температуры окружающей сре ды. Целью изобретения является повышение разрешающей способности устрой 2ст ва. Устройство содержит резистивный датчик температуры и преобразова" тель значения температуры в частоту.В преобразователь введена электроакустическая линия 4 задержки, включенная между выходом управляемого мультивибратора 3 и входом усилителя 5, .соединенного выходом с управляющим входом ждущего мультивибратора 2.Выход ждущего мультивибратора 2 соединен .с управляющим входом управляемого мультивибратора 3. Указанные элементы образуют высокостабильное элек" троакустическое кольцо, циклическая частота которого управляется термо" резистором, служащим датчиком температуры. 1 ил,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке приборов для измерения температуры окружающей среды.Известен измеритель температуры, датчик которого служит управляющим элементом мультивибратора - автогенератора 111, Изменение частоты авто- генератора пропорционально изменению температуры.В качестве прототипа взят температурно-частотный преобразователь, содержащий терморезистор и КИОП-мультиеибратор В данном измерителе температуры датчик также управляет частотой генератора, выполненного на базе мультивибратора.Недостаток измерителя, принятого за прототип, а также других устройств такого типа заключается в невысокой разрешающей способности измерений изэа собственной нестабильной частоты генератора, входящего в его составКак известно, стабильность частоты ДУЯ,. представляющая отношение отклонения частоты ЬЙ от среднего значения й при неизменности параметров внешней среды и схемы, для генераторов гармонических колебаний на КС - (К - электрическое сопротивление, С - емкость конденсатора) не превышает 10- 10 , а для генераторов на ЬС-контурах Ц, - индуктивность контура) не превышает 10 -10 . В высококачественных импульсных генераторах это- % значение может достигать 310 , что соответствует погрешности преобразования 0,034Таким образом, в известных измерителях физических параметров не обеспечивается измерений с погрешностью, меньшей, чем 0,1-0 р 033 от измеряемой велицины.Целью изобретения является повышение точности измерения.Цель достигается тем, что в уст" ройство для измерения температуры, содержащее ждущий мультивибратор, вы" полненный с термистором в его управляющей цепи и подключенный выходом к управляющему входу управляемого мультивибратора, и усилитель, соединенный выходом с выходной шиной, введена электроакустическая линия задержки, выполненная в виде пьезокерамицеских преобразователей и размещенной 1 Д 7280 4между ними трубки, заполненной водноглицериновой смесью.Указанные выше блоки устройства,соединенные в кольцо, образуют импульсно-циклический генератор, управляемый датчиком температуры. Стабильность электроакустической линии задержки очень высока и достигает велиб -Учины 10 -10 . Включение перестраиваемого устройства задержки в цепьэлектроакустического кольца позволяетзапускать его высокостабильными импульсами, а срез высокостабильногоимпульса определяет высокую начальнуюточность срабатывания перестраиваемого устройства задержки. Так как мультивибратор является ждущим, стабильность частоты преобразователя сохра 2 О няет требуемый высокий уровень. Сбросимпульса производится измеряемым параметром: температурой.По имеющимся сведениям генераторыимпульсов, электроакустицеские линиизадержки и перестраиваемые устройства задержки не применялись ранее дляповышения разрешающей способностиизмерителей физических параметров.На цертеже показана блок-схемапредлагаемого устройства для измерения температуры.Датчиком устройства служит термистор 1, включенный в управляющую цепьждущего мультивибратора 2. В электроакустическое кольцо входят генераЭ 5 тор 3 импульсов, линия ч задержки и .усилитель 5. Генератор. импульсовпредставляет собой мультивибратор,собственная частота которого несколь.4 О ко ниже рабочего диапазона частотизмерителя. Линия 4 задержки содержит герметичный трубчатый корпус 6,закрытый с обоих концов пьезокерамицескими преобразователями 7 и 8. Корпус заполнен водно-глицериновой смесью, скорость звука в которой в мини"мальной степени изменяется от темпе.- ратурных колебаний окружающей среды.Длина акустического элемента и харак теристики термистора 1 выбираютсятакими, чтобы задержка в акустическом элементе превышала максимальнуюзадержку в ждущем мультивибраторе 2.Электроакустическое кольцо снабженоотводом 9 для съема частотных сигналов.Устройство работает следующим образом. Излучающий преобразователь 7,возбуждаемый генератором 3, посыла1737280 Составитель Е,ПоповРедактор Т.Лошкарева Техред А,Кравчук Корректор С.Шекмар Заказ 1884 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,:1 осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издаттельский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ет в акустический элемент звуковойимпульс. Этот звуковой импульс достигает приемного преобразователя 8 итрансформируется в электрический импульс, усиливаемый усилителем 5. Задержка на акустическом элементе линии ч задержки постоянна и имеет высокий показатель стабильности. Посрезу электрического импульса от усилителя 5 запускается ждущий мультивибратор 2. По заднему фронту импульса ждущего мультивибратора, длительность которого определяется состоянием термистора 1, снова запускаетсягенератор 3 импульсов и начинаетсяновый цикл. Таким образом, общая дли- .тельность цикла регулируется термистором 1, в результате чего снимаемая на отоде 9 частота электрических колебаний в электроакустическомкольце пропорциональна значению измеряемой температуры. Особенность импульсно-циклического измерителя температуры заключается в том, что, благодаря многократному прохождению импульсов через ждущий мультивибратор,происходит статистическое усреднениеразброса значений длительности егозадержки. Такое усреднение разбросапозволяет еще более повысить точностьвыполняемых измерений. Предлагаемая конструкция устройства для измерения температуры имеет5 -6стабильность 10 -1 О , что по крайней мере на два порядка выше, чем у прототипа. Простота и малогабаритность конструкции позволяют создавать удобные и высокоточные физические приборы, имеющие более низкую стоимость по сравнению с существующими,Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, содержащее ждущий мультивибратор, выполненный с термистором в его управляющей цепи и подключенный выходом к управляющему входу управляемого мультивибратора, и усилитель, соединенный выходом с выходной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введена электроакустическая линия задержки, включенная между выходом управляемого мультивибратора и входом усилителя, соединенного выходом с управляющим входом ждущего мультивибратора, причем электроакустичес" кая линия задержки выполнена в виде пьезокерамических преобразователей и размещенной между ними трубки, запол-. ненной водно-глицериновой смесью.