Цифровой измеритель температуры

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз Сфяетеяив Сфщиааиетичфеяик Респубпня(22) Заявлено 010776 (21) с присоединением заявки 8709/18-1 23) Приорит Государствеиамй комитетСовета Мааастров СССРоо делам азобретеанйа открвпайОпубликовано 0510 юллетеиь,нв 3 5) Дата опубликования описания 160 72) Авторы изобретен нц н И.А. Саркисян мянское отделение Государственного проектного института Электропроект витель ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛ(5 ЕРАТУ измерительает высокой Изобретение касается температур" ных измерений, а именно цифровых из мерительных приборов с коррекцией нелинейности датчика температуры.Известен цифровой измеритель тем пературы, содержащий термопару, включенную в измерительную цепь, состоящую из блока сравнения, генератора линейной развертки, цифрового: индикатора, сумматора, квадратично го преобразователя. В этом устройстве выходное напряжение сумматора, на входы которого подается напряжение от термопары и квадратичного преобразователя, сравнивается с нап ряжением генератора развертки 13.НедОстатком устройства является невысокая точность измерения.Известен также цифровой измеритель ф температуры, содержащий датчик температуры, усилитель, источник опорного напряжения, сравнивающее устройство, генератор тактовых импульсов, цифровой индикатор, дешифратор, дополнительное сравнивающее устройство, включенное между усилителем и генератором развертывающего напряжения параллельно основному сравнивающему устройству 2 .ЗО Недостатком устройства является низкая точность измерения, сложность устройства.Из известных Устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой измеритель температуры, работающий по принципу двойного интегрирования, со" держащий датчик температуры, усилитель, последовательно соединенные интегратор, нуль-орган, блок управления, вентиль, счетчик импульсов, генератор счетны:, импульсов, соединенный с вентилем, ключевые устройства выходы которых соединены со входом интегратора, а управляющие входы - с блоком управлений, блок эталонного напряжения, соединенный со входом одного из ключей 13.В этом устройстве коррекция нелинейности датчика температуры осуществляется путем подачи на вход интегратора во втором цикле линейно изменяющегося напряжения.Однако такой цифровойтемпературы не обеспечивточности измерения.Целью изобретения являетоя повышение точности измерения.Цель достигается тем, что в устройство введен делитель напряжения,подключенный к ныходу усилителя, причем выходы делителя напряжения соединены соотнетстненно со входами ключевых устройств,На чертеже представлена структурная схема устройства.Цифровой измеритель температурысодержит датчик температуры - термопару 1, усилитель 2, ключевые устройства,3-б, интегратор 7, генератор 8 Юсчетных импульсов, нуль-орган 9,блок 10 управления, вентиль 11, счетчик 12 импульсов, делитель 13 напряжения, блок 14 эталонного напряжения.Устройство работает следующим образом.Коррекция нелинейности термопарыв цифровом измерителе температурыосуществляется Формированием выходного сигнала вида 3)Е =3( Е-КЕ ФК Е- КС, (4),где Е - сигнал термзпары; К, Кф аК з, К - постоянные коэффициенты.При соответствующем выборе коэффициентов К, Кг, К выходной сигнал сдостаточной стейенью точности линейно связан с температурой 1. Коэффициенты К, К, Кз определяются следующим образом.По градуировочной таблице для соответствующей термопары выбираются три точки 1,Е,Ф ,Г;Ф,Г .для которых составляется сйстема из трех уравнений вида (1)Решая полученную систему, определяют значения коэффициентов К , К , КВ начальный момент времени блок 10 управления открывает ключ 3, усиленное напряжение термопары 1)= К Е, 40 где К коэффициент, Е - термо-ЗДС термойары, поступает на вход интегратора 7.В момент сравнения выходного напряжения интегратора с напряжением 45 У, выходной импульс нуль-органа поступает в блок 10 управления, который, в свою очередь, открывает вентиль 11 и импульсы с генератора 8 импульсон через вентиль 11 поступают на счетчик 12. Интегрирование напряжения производится в течение фиксированного промежутка времени. Конец этого интервала фиксируется счетчиком 12, подающим импульс переполнения на блок 10 Управления.При появлении импульса переполнения блок 10 управления закрываетключ 3 и открывает ключ б, при этомна вход интегратора 7 из блока эталонно,. напряжения подается напряжение От,имеющее полярность обратнуюполярности ОПосле переключения ключей импульсы с генератора 8 продолжают поступать на счетчик 12. б 5 Когда напряжение на выходе интегратора 7 уменьшится до значения о, блок 10 управления закрывает ключ б, вентиль 11 и открывает ключ 4. При этом н счетчике 12 будет набрано число импульсов, равное( этгде- число разрядов в счетчике.Поскольку блок 10 управления открыл ключ 4, на вход интегратора 7 подается напряжение О г = К г Е, после сравнения напряжения с выхода интегратора 7 с напряжением Ооснова открывается вентиль 11, импульсы с генератора 8 поступают на счетчик 12 и добавляются к уже набранному числу М. импульсов.В момент переполнения счетЧика 12 импульс переполнения поступает на блок 10 управления, который закрывает ключ 4 и открывает ключ б.При этом на вход интегратора 7 подается напряжениеО ,имеющее обратную полярность. В момент, когда напряжение на выходе интегратора 7 уменьшится до значения Оо, импульс. с нуль-органа поступает на блок 10 управления, который закрывает ключ б, вентиль 11 и открывает ключ 5.При этом в счетчике 12 будет набра" но число импульсов, равноеМ,= , г"- м. (3)Далее, в результате преобразования напряжения О ф К Е, подаваемого через ключ 5, в счетчике 12 будет набрано число импульсов Й, равноем-г"- м (4)втчто с учетом выражений (2) и (3) даетз 1 х 1)зз ф,К, К, К определяются выражениямиКзвт У2М2 К етКз= ги "11)ат (7)Цифроной измеритель температурыотличается простотойнадежностью.Благодаря высокой степени приближения клинейной зависимости точность устройства оказывается весьма высокой. Точность измерения температуры может быть увеличена, если использонать для линеаризации уравнение бо.)ее высокого порядка и, соответственб 27 но, увеличить число ключевыхустройств. Формула изобретения Составитепь В.КуликовРедактор И.Марховская Техред Э.Чужик Корректор С.Гарасиня 5605/40 Тираж 831ЦНИИПИ Государственного комитета Советапо делам изобретений и отк113035, Москва, Ж, Раушская н Зак Подписноеистров СССйд. 4/5 М ы илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проек 4 Цифровой измеритель температуры, содержащий датчик температуры, усилитель, последовательно соединенные интегратор, нуль-орган, блок управлений, вентиль, счетчик импульсов, генератор счетных импульсов, соединен. - ный с вентилем, ключевые устройства, выходы которых соединены со входом 1 О интегратора, а управляющие входы - с блоком управления, блок эталонного напряжения, соединенный со входом 349 6одного иэ ключей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен делитель напряжения, подключенный к выходу усилителя, причем выходы делителя напряжения соединены соответственно со входами ключевых устройств,Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР 9 488092, кл. 6 01 К 7/02, 1973.2. Авторское свидетельство СССР Р 523304, кл. 601. К 7/02, 1974,3. Семенов В.Ф. Цифровой термометр с линейной шкалой. Труды МЭИ, вып.254, М., 1975.