Устройство для измерения температуры

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалксткчесеаРеспублик(51) М. Кл 2 ОО К 7/20 Гвеудвретеенный квмктет СССР ее делам нзебретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения Буй Ван Шанг, Н. Г. Ковальчук и Е. С. Полищук Львовский ордена Ленина политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к измерениям температуры, может нвйти применение при точных измерениях разности температур с представлением результатов в цифровой форме.В основном авт. св,665217 описано устройство для измерения температуры, содержащее последовательно соединенные термопреобразователь, усилитель, переключатель тактов, интегратор, нуль-орган и ключ, соединяющий генератор тактовых импульсов со счетчиком и блоком цифрового отсчета, причем параллельно конденсатору интегратора через второй переключатель тактов включен резистор, соединенные последовательно источник опорного напряжения, третий переключатель тактов и второй интегратор подключены ко второму входу нуль-органа, а также блок управления, соединенный с ключами. При измерении разности температур применяют встречно соединенные термопреобразователи, Включение такого дифференциального термопреобразователя на вход устройства приводит к существенной погрешности измерения, поскольку подавляющее большинство термопреобразователей имеет нелинейную характеристику преобразования. Непостоянство чувствительности термопреобразователей приводит к тому, что выходной сигнал дифференциальных термопреобразователей зависит как от разности температур, так и от области, в которой производится измерение, т. е. от температуры одного из термопреобразова- телейИ.Цель изобретения - повышение точности измерения разности температур и расширение функциональных возможностей устройства.Для достижения этой цели в известное устройство введены термопреобразователь и усилитель, вход которого связан с выходом дополнительного термопреобразователя, а выход - с третьим переключателем тактов.На рисунке представлена структурная электрическая схема устройства для измерения разности температур,Устройство содержит последовательно соединенные термопреобразователь 1, усилитель 2, переключатель тактов 3, интегратор 4, нуль-орган 5, ключ 6, соединяющийгенератор счетных импульсов 7 со счетчиком 8 н блоком цифрового отсчета 9, причем параллельно конденсатору Сг интегратора через переключатель тактов 10 включен резистор Ка,соединенные последовательно термопреобразователь 11, дополнительный усилитель 12, переключатель 13 и интегратор 14, подключенные ко второму входу нуль-органа, а также блок управления15 соединенный со всеми ключами.Устройство работает следующим образсМ,В первом такте переключатели тактов 3И 13 замкнуты, а переключатель 10 разомкнут. За время Тзаряжаются конденсатоРЫ С и Са от напряжений Би 1.1 щсоответственно, где 11, = Кг 34 гг; 11 ев==КЪ 4 в 7 - напряжения первого и второготермопреобразователей после усиления и вычетания постоянных не зависимых от температуры членов их интерполяционного уравнения: Кг, Ка - коэффициенты усиленияпервого и второго усилителей соответственно,9, 8 а - температуры, Ц 1 Т - постоянныекоэффициенты. Знаки плюс и минус передчленом 8/г соответствуют монотонно возрастающей и монотонно убывающей характеристикам термопреобразователей.Выходные напряжения интеграторов 4и 14 в конце первого такта определяются выражениямиБ=-1.1 е (1)я,с,Во втором такте переключатели 3, 13размыкаются, а 1 О замыкается, Конденсатор С разряжается через резистор Р по экспоненциальному закону до напряжениями В момент, когда 11 7 яг. = 3, конденсатор С разряжается до нуля. Время разряда конденсатора С 1 определяется выражениемТ в -- КаС 1 1 п - .иЗаполнив интервал времени импульсами с генератора 7, с учетом (1) и (2),имеем: 1 Ч = 1 К С 4 п "фф-+ аЖс,(О О)(Ъ 1При 1 о КаС = Т и К 1 КСа = Кайс Сс выражение (3) имеет вид14 = + (01 - Юа), (4)Б соответствии с выражением (4) имеются два случая: 1) для термопреобразователей с монотонно возрастающей характеристикой, например, типа ПП, температура первого должна быть больше температуры второго;%2) для термопреобразователей с монотонно убывающей характеристикой, например, типа ВР/20 и ПТС, температура второго больше температуры первого.1 ВКак видно из выражения (4), показаниеприбора М не содержит постоянного члена и равняется разности измеряемых температур. Это позволяет применять серийные типы приборов интегрирующего время-импульсного преобразования с незначительным изменением схемы.Настоящее устройство позволяет повысить точность измерения разности температур,обладает универсальностью, так как оно работает с термоэлектрическими преобразователями и термопреобразователями сопротивления, имеющими как монотонно возрастающие, так и монотонно убывающие градуировочные характеристики.Например, при измерении разности температур термопреобразователями типа ВР/20 в диапазоне 1440 в 18 С погрешность от нелинейности в устройстве-прототипе составляет приблизительно 14 С. Предл:.с.: ное устройство позволяет уменьшить указанную погрешность в 30 раз.Форму.га изобретенияЪстрой тво для измерения температурыпо авт. св.бб 5217, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения фв и расширения функциональных возможностей, в него введены термопреобразователь и усилитель, вход которого связан с выходом дополнительного термопреобразователя, а выход - с третьим переключателем тактов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке24511733/18 - 10, кл. б 01 К 7/20, 1977,7081 75 Горшков Составитель Н.Техред К. ШуфТираж 713сударственного комиизобретений и отЖ - 35, Раушскаятент, г. Ужгород, у ета СССРрытнйнаб., д, 4/5Проектная ЦИНИПИ Го по дела 113035, Моск в илиал ППП Па