Устройство для измерения температуры

ОПИС ИЗОБР е Соввтскивалистнческих Е еспубли ЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ СВ(23) Приоритет Государственный комитет Совета Министров СССР во делам изобретений 3) УД 1 536,53(088,8) убликовано 30.07,76, Бюл та опубликования описа тень28 я 02.08.76 и откр(71) Заявит еханический ин из) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ% Изобретение относится к области температурных измерений.Известны устройства для измерения температуры, в которых при измерении быстро меняющихся температур с целью снижения инерционности термодатчика используется последовательная электрическая коррекция путем применения корректирующих звеньев дифференцирующего талипа 1, 21,Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для измерения температуры 3, содержащее последовательно соединенные термодатчик, измерительный усилитель, дифференциатор и сумматор,Недостатком этого устройства является наличие в выходном сигнале устройства высокого уровня флюктуационных шумов, обусловленных включением в тракт корректируемого сигнала звена дифференцирующего типа с нулевым затуханием в области высоких частот. При этом шумы и пульсации в выходном сигнале наблюдаются как в стационарном (постоянная и медленно меняющая температура) так и в динамическом (быстро меняющаяся температура) режимах, что снижает статистическую точность измерения температур.Цель изобретения - повышение точности в стационарном режиме,Это достигается тем, что в предлагаемое устройство для измерения температуры введен 5 О 5 О титут АН Украинской С ЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ трехполюсный аналоговыи ключ, управляющий вход которого соединен с выходом дифференциатора через последовательно включенные двухполупериодный выпрямитель и формирователь импульсов, при этом один полюсаналогового ключа подключен к выходу измерительного усилителя, второй полюс - квыходу сумматора, а третий полюс соединенс выходом устройства.Блок-схема устройства для измерения температуры представлена на чертеже,Устройство содержит термодатчик 1, измерительный усилитель 2, дифференциатор 3,сумматор 4, двухполупериодный выпрямитель5, формирователь импульсов, например триггер Шмитта б, трехполюсный аналоговыйключ 7, состоящий, например, из двух полевых транзисторов 8, 9 с различным типом проводимости канала.Устройство работает следующим образом.В динамическом режиме, когда температураконтролируемого ооъекта быстро изменяется,выходное йапряхкенне термодатчика 1, усиленное измерительным усилителем 2, поступаетна сумматор 4, складываясь с сигналом, продифференцированным дифференциатором 3.В результате на выходе сумматора 4 образуется напряжение скорректированного сигналатермодатчика 1, инерционность которого приэтом может быть снижена на несколько порядков. Таким образом, дифференциатор 3 и сумматор 4 в данном случае образуют канал электрической коррекции выходного сигнала термодатчика 1,Кроме того, выходное напряжение дифференциатора 3 через двухполупериодный выпрямитель 5 воздействует на формирователь импульсов 6. Выходной импульс формирователя 6, продолжительность которого равна времени переходного процесса термодатчика 1, открывает полевой транзистор 9, одновременно закрывая транзистор 8 трехполюсного ключа 7. При этом выходным напряжением устройства на период переходного процесса является выходное напряжение сумматора 4,Двухполупериодный выпрямитель 5 необходим для обеспечения нормального функционирования устройства как при нарастании, так и спадании температуры, поскольку в зависимости от направления изменения температуры, выходное напряжение дифференциатора 3 имеет разную полярность.По окончании переходного процесса напряжение на выходе дифференциатора 3 становится равным нулю, и сигнал формирователя импульсов 6 закрывает полевой транзистор 9 аналогового ключа 7, открывая одновременно транзистор 8.В стационарном режиме выходное напряжение дифференциатора 3 равно нулю, транзистор 9 закрыт, канал коррекции отключен от выхода устройства, В данном случае выходное напряжение устройства равно выходному напряжению измерительного усилителя 2, поступающему на выход через открытый канал сток-исток транзистора 8. Флюктуационные шумы на выходе устройства при этом определяются исключительно собственными шумами измерительного усилителя 2,Уровень приведенных флюктуационных шумов устройства в стационарном режиме уменьшается примерно на порядок по сравнению с уровнем шумов известного устройства за счет автоматического отключения канала последовательной электрической коррекции и тем самым повышается статическая точность устройства при измерении постоянных и медленно меняющихся температур. При этом динамическая точность измерения температур в не- стационарном режиме не снижается, так как устройство сохраняет все свойства, присущие измерительной системе с электрической коррекцией инерционности термодатчиков, предназначенной для измерения мгновенных температур,15Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, содержащее последовательно соединенные термо датчик, измерительный усилитель, дифференциатор, сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры в стационарном режиме, в него введен трехполюсный аналоговый ключ, управля ющий вход которого соединен с выходом дифференциатора через последовательно включенные двухполупериодный выпрямитель и формирователь импульсов, при этом один полюс аналогового ключа подключен к выходу изме рительного усилителя, второй полюс - к выходу сумматора, а третий полюс соединен с выходом устройства. Источники информации, принятые во вни 35 мание при экспертизе:1. Шукшунов В. Е. Корректирующие звеньяв устройствах измерения нестационарных температур. М Энергия 1970,2. Авт, св.384027, кл, 6 011 7/14, 08.01,71.40 3. Приборы для научных исследований,1973,9, стр, 219 (прототип),523306 Составитель В, КуликовРедактор Т. Рыбалова Техред Т. Курилко Корректор Е. Хмелева Заказ 1633 12ЦНИИП 1 нпограЬця, пр. Сапунова,Изд.1501 Государственного к по делам изоб 13035, Москва, Ж