Преобразователь температуры во временной интервал

(и) 705278 ОЛИ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ ЕТ 1 сдЬСТ 61) Дополнительное) 2457 б 41 5 Л Ь 01 К 7/2 с присоединением заявк нный еетеетеСРизобретенийритйй дар(72) Авизобр ий; В, И. Пуцило,А, В. Серкиз и О. И. Чайковский В я 71) Заявите Львовски на Ленина политехнический тут ТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ ВО ВРЕМЕННОЙИНТЕРВАЛ),ПР ЕО 2ления в напряжение, два ключа, аналогово-цифровой преобразователь с двухтактныл интегрированием, генератор функционально изменяющегося во времени напряткения, сравнивающее устройство и блокуправления 21.Недостатками этого устройства являются сложность реализации и невысокая точность преобразования,Целью изобретени я повышение точности преобра упрощениеустройства,Это достигается тем, что в предлагаемом преобразователе температуры во временной интервал, содержащем платиновый5термометр сопротивления, преобразовательсопротивления в напряжение, два ключа,интегратор с токозадаюшим резистором,генератор функционально изменяющегосянапряжения, сравнивающее устройство иблок управления, выход генератора, функционально изменяющегося по экспоненцнальному закону напряжения, подключен ксравнивающему устройству, выход котороя являетс зования и Изобретение относится к области тер-"мометрии и может быть использовано припостроении цифровых измерителей температуры с платиновыми термометрами сопротивления.Известны устройства для измерениитемпературы, содержащие платиновый термометр сопротивления, преобразоватмьсопротивленияв напряжение и аналогоцифровой преобразователь, вкоторых для1 Ополучения линейной зависимости показаний от температуры исцользуютм либогенераторы функциональйо изменяющегося вовремени напряжения на основеинтегрирующих усилителей, либо дополнительныекоммутирующие элементы в цепи обратнойсвязи интегрирующего усилителя 11.Однако эти устройства имеют сложнуюэлектрическую схему и их трудно реализоть,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее платиновый тормометр,сопротивления, преобразователь сопротивго подключен к управляющему входу клю ча, один сигнальный вход которого через разрядный резистор подключен к общей шине, а второй - к входу интегратора и одному сигнальному входу другого ключи, 5 второй вход которого соединен с токоэадающим резистором интегратора, а управляющий вход вместе с управляющим входом генератора функционально изменяю-. щегося напряжения подключен к выходу блока управления.На фиг. 1 приведена схема описываемого преобразователя; на фиг. 2 показана временная диаграмма, иллюстрирующая его работу.Платиновый термометр сопротивления 1 включен на вход преобразователя 2 сопротивления в напряжение, выход которого через токоэадающий резистор 3 и ключ 4 соединен с входом усилителя интегратора20 5, в цепи отрицательной обратной связи которого включен конденсатор 6. Второй ключ 7 подключен к входу усилителя и через разрядный резистор 8 к общей ши 25 не. Выход блсжа управления 9 соединен с управляющими входами кдюча 4 и гене, ратора 10 экспоненциального напряжения, выход которого соединен с входом сравни вающего устройства 11, на другой вход которого подключен выход усилителя интегратора. Выход сравнивающего устрой. ства соединен с управляющим входом клю ча 7. Устройство работает следующим обра 35эом.Напряжение с выхода преобразователя "сопротивления "в напряжение, пропорциональЖе сопротивлению термометра, через зам 40 кнутый ключ 4, токозадающий резистор 3 поступает на вход усилителя интегратора 5, которое за время Ти заряжает конден сатор 6 до напряжения 3 инт 4 (прямая 1).Время интегрировайия Т задается блокоми 45 управления 9, по истечени 1 о которого ключ 4 размыкается, и запускается генератор 10 экспоненциального напряжения (кривая Г ). Это напряжение сравнивается устрой- ством сравнения 11 с зафиксированным наконденсаторе 6 в конце первого такта ;выходньпн ещряжением интегратора (прямая 9 ). В момент сравнения этих напря жений замыкается ключ 7, через который происходят разряд интегратора (кривая 6 ) Интервал времени Т , начало которого задается с момента включения генератора -экспбйенвельного напряжения, а конец- моментом сравнения последнего с выход 705278 4ным напряжением интегратора, пропорционален измеряемой температуре.Действительно, если представи ь функцию преобразования платинового термометра сопротивления зависимостью3 =я й Р-ехр - в)1,то напряжение на выходе преобразователясопротивления в напряжение запишетсякакое=оВ-еР 1- свц.В конце первого такта интегрирования напряжение на выходе интегратора будетравноТиЕт В %С (2)где Ти - интервал времени, в течение которого интегрируется напряжения ОрЯ-значение сопротивления токозадающего резистора; С - емкость интегрирующего конденсатора,Выходное напряжение генератора экспоненциального напряжения изменяется позакону.гэно" "Р)1, (з 1гдеТ - измеряемый интервал времени;- постоянная времени заряда конденсатора.Приравнивая выражения (2) и (3) сучетом выражения (1), получимо г 3, Оо Р готкуда нетрудно определить условия линейного преобразования температуры во.Твременной интервал, Выбирая ц:цо ЯСполучим условия пропорционального преовразования температуры В в интервалвремени Т ., Т - 8 сСВПредлагаемое устройство, по сравнениюс прототипом, значительно проще, так какне содержит ряда активных интеграторов,источников тока и коммутирующих элементов, параметры которых влияют на погрешность преобразования температуры во вре-менной интервал, поскольку их нестабильность приводит к изменению параметроввторого такта интегрирования.Генератор экспоненциального напряжения, введенный в предложенном устройст ве, содержит лишь один источник образцового напряжения, ключ и ВС цепочку и;очень прост в реализации,Формул а и э о б р е т е н и яПреобразователь температуры во временной интервал, содержащий последова5 705278 6тельно соединенные термометр сопротив входу интегратора и одному сигнальному ления, преобразователь сопротивления в входу другого ключа, второй вход которо- напряжение и интегратор с токозадающим го соединен с токозадающим резистором резистором, генератор функционально из интегратора, а управляющий вход вместе меняющегося напряжения, сравнивающеес управляющим входом генератора, функпиоЭустройство, блок управления и два к 2 аоча, 5 нально изменяющегося напряжения подклюо т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це- чап к выходу блока управления.лыо повышении точности преобразованияи упрощения устройства, выход генерато- Источники, информааи,ра функпионально изменяющегося напряже- принятые во внимание при экспертизе ния подключен к сравнивающему устрой- ф 1. Электроника(русск. перевод), слоу, выход которого подключен к управ-М 14, с. 57-58, 1973.лякюцему входу ключа, один сигнальный 2. Семенов В. Ф. Цифровой термометр вход которого через разрядный резистор с линейной шкалой. Чфуды МЭИ, вып. 254, подключен к общей шине, а второй - к с, 130 134, 1975 (прототип).