Устройство для измерения температуры

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистических Республ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС) .кл 7/00 присоединением заявки Нов3) Приоритет -ударствеиный комит СССР делам изобрЕтени и открытий,И,Пуцил 2) Авторы изобретен И.Грибок, З.Я.Монастырскийи.А.В.Серкиз 71) Заявител овски на Ленина политехнический институт 154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕмПЕРАТУРЫ Изобретение относится к термометрии, например к измерению температуры термоэлектрическими термометрами и термометрами сопротивления в условиях,воз" 5 действия помех.Известно устройство для измерения температуры, содержащее преобразователь температуры в напряжение, подключенный.через предварительный усилиО тель к переключателю тактов, источ-ник опорного напряжения, подсоедийенный ко входам предварительного усилителя и переключателя тактов, выход которого подключен ко входу интегратора, соединенного последовательно с устройством сравнения и блоком управления,генератор импульсов, подключен ный ко входу селектора, и цифровой индикатор.Однако известное устройство не имеет достаточной точности измерения из-за нестабильности постоянной времени интегрирования и частоты генератора импульсов и низкой помехоустойчивости устройства. Наиболее близким Ф изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее преобразователь тейпературы в напряжение, подключенный через предварительный уж чтитель к первому входу переключателятактов, источник опорного напряжения, соединенный со вторыми входамипредварительного усилителя и переключателя тактов, выход которогоподключен ко входу интегратора, соединенного последовательно с устройством сравнения и блоком управления,выход которого подключен ко входупереключателя тактов и входу селектора, кс второму входу которого подсоединен выход тенератора импульсов,а выход селектора подключен ко входамдвоичного уврожителя частоты, состоящего из реверсивного счетчика, являющегося его одним входом, блокасхем совпадения, собирательной схемыи счетчика результата, являющегосявыходом умножителя частоты и подключенного ко, входу цифрового индикаторапричем, два других выхода счетчикарезультата подключены ко входу блокасхем совпадения, выходы которого соединены со входами собирательной схемы. Это устройство характеризуетсянедостаточной помехоустойчивостью,так как двоичный умножитель частотывместе с реверсивным счетчиком обеспечивает только линеаризацию уравнения "измерения, Кроме того, требуется678334Одновременно импульсы частоты Гр поступают на вход схемы 10 и суммирующий вход счетчика 16. Число, записанное в счетчике в каждый данный момент времени 1 второго такта, равно5 И то есть число, записанное в счетчикерезультата пропорционально измеряемойтемпературе, и цифровой индикаторможет быть градуирован непосредственно в единицах температуры. При этомего показания, как видно из выражения(7), не зависят ни от постоянной времени интегрирования, ни от частотыследования импульсов генератора,Эту частоту выбирают из условия допускаемой погрешности дискретизации интервала времени С и ее стабильностьтребуется лишь на время преобразования, Кроме того, показания счетчикане зависят от длительности первоготакта интегрирования, что позволяетосуществлять подстройку его под период помехи нормального вида.Таким образом, предложенное техни-ческое решение позволяет повыситьпомехоустойчивость устройства и од-новременно увеличить его быстродействие, так как результат измеренияполучают в конце второго такта интегрирования, Введение в устройствоновых блоков позволяет, кроме того,производить измерение температурыв тех случаях, когда характеристикапервичного преобразователя описывается экспоненциальной функцией температуры,формула изобретения дополнительный такт циФровой обработки выходного кода, что снижает егобыстродействие,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. В предложенном устройстве зто достигается тем,что в него дополнительно введен масштабный преобразователь и двоичныйумножитель частоты снабжен дополни.тельной собирательной схемой, являющейся его вторым входом, причемвторой выход селектора через масштабный преобразователь подключен к вцчитающему входу реверсивного счетчика, подключенного суммирующим входомк первому выходу переключателя тактов, а выход основной собирательной 15схемы соединен со вторым входом дополнительной собирательной схемы, выход которой подключен ко входу счетчика результата.На чертеже приведена схема устройства.Оно содержит преобразователь 1 температуры в напряжение, предварительный усилитель 2, источник 3 опорного,преобразователь 15 частоты, 16 - реверсивный счетчик, двоичный. умножи"тель 17 частоты.На вход интегратора 5 в первомтакте поступает напряжение с выходапредварительного усилителяОри = К(ОЭ Ори ) ф (1)где К - -коэффициент усиления;Овнапряжение на выходе преобразователя 1Осм - напряжение смещения усилителя, задаваемое от источника 3,Если Оси= О , тоОи= КО 2 (1 е )45В конце первого такта напряжение навыходе интегратораОьре : - КОг (1 - .е), (2)где т - постоянная времени интегрирования.50На вычитающий вход реверсивногосчетчика импульсов за время 1 пос -тупает число Н = КмпХо В частоты йот генератора импульсов, где Км.коэффициент передачи мааатабного 55преобразователя 15, Если начальнаяустановка счетчика 2 ", где и - числообщих двоичных разрядов счетчиков 11и 16, то число, записанное в нем, вконце первого такта -2" -В60Время Сг второго такта работы определяется из уравнения11 Оьи = гОр . (3)где О, - образцовое напряжение источника 3, откуда 65, . ц", й.,.:.а". (,2 Б+ Кой,Пусть частота следования импуль-.сов на входе счетчика результата й,на выходе собирательной схемы 14, т.е.на выходе умножителя Гг, тогдаГ = Го+ Ег(5)1, ы2" - Я + Ь Й2"Решая совместно уравнения (5) и,(7)Интегрируя выражение (7) эа времявторого такта, получаем число импульсов, поступившее в счетчик результата ФгН=, М= - .2 Тп (И -Ео) /И, -йрСр2 ХпВ 1- 2 1 п(И Ерг)Подставив 1 г из выражения (4)имеемВ= 2" 1 пю -2 тп(Ы -Е+К 1 1)При И = Гр 1, то есть при выОрКОгборе К= ., (8)получаем Б = 2 в,Устройство для измерения температуры, содержащее преобразователь температуры в напряжение, подключенный678334 через предварительный усилитель к пер- гих выхода счетчика результата подвому входу переключателя тактов, ис-ключены ко входу блока схем совпадеточник опорного напряжения, соединен- . ния, выходы которого соединены соный со вторыми входами предварительного входами собирательной схемы, о тусилителяи переключателя тактов, вы- л и ч а ю щ е е с я тем, что, сход которого подключен ко входу ин- . целью повышенияпомехоустойчивоститегратора, соединенного последова устройства, в него дополнительнотельно с устройством сравнения и бло- введен мааатабный преобразовательком управления, выход которого под- и двоичный умножительчастоты снабженключен ко входу переключателя тактовдополнительной собирательной схемой,и входу селектора, ко второмувходу являющейся его вторым входом, причемкоторого подсоединен выход генерато второй выход селектора через масштабра импульсов, а выход селектора под-. ный преобразователь подключен к вы"ключен ко входам двоичного умножителя читающему входу реверсивного счетчи"частоты, состоящего иэ реверсивного ка, подключенного суммирующим входомсчетчика, расположенного на одном к первому выходу селектора, а выходего входе, блока схем совпадений, 5,основной собирательной схем соединенсобирательной схемы и счетчика резу-оо вторым входом дополнительной собильтата, являющегося выходом умножителя ;рательной схемы, выход которойчастоты и подключенного к входу подключен ко входу счетчика рецифрового индикатора, причем два дру- зультата,Составитель А,Терековактор Й,Тюрина Техред С, Мигай РРКо екторМ Вигуладак 766. Подписное твенного комитета, СССР бретений и открытий 35, Раушская набд.4/ Заказ 4559/30 ТирззВ" ЦНИИПИ Государс по делам изо 11 30 35, Москва, Ж