Устройство для измерения температуры

(51) М.Кл Государственный комитет СССР ае делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 28,02.80 2) Авторызобрстения В, С. Бараб Н. Дрянов, Г, Н. Лобанов, М. Б. Мясников и Ю.-В. Подгорный 7.1) Заявител(54) УТР 0 отТВ 0 ДЛ ИЗМЕРЕНИ 11 ТЕМПЕРАГУРЫ 2 асти терво для измерения щее частотный датонный генератор, инство не об змереняяной нелин ависимост спечивает из-за по йной тем ю датчи 10 Наиболее близкое,к изобретению техническое;решение - устройство для измерения температуры, содержащее частотный датчик температуры и эталонный генератор, подключенные через формирователи импульсов к входам импульсно-фазового детектора, ключ, к выходу которого подключены соединенные последовательно 20 счетчик импульсов, дешифратор и цифровой индикатор, а к управляющему входу ключа подсоединены последовательно формирователь временных интервалов и перестраиваемый генератор 2325Погрешность измерения такого устройстваобусловлена нелинейностью характеристики датчика температуры.Цель изобретения - повышение точности измерения температуры,З 0 Изобретение относится к омометрии.Известно устройсттемпературы, содержачик температуры, эталдикатор (11.Однако этно устройтребуемой точностиигрешности, обусловленпературно-частотной зка температуры. Для этого в устройство введены функциональная матрица и соединенные после-довательно делитель частоты и сумматор,второй вход иоторого через функциональную матрицу подключен к второму выходусчетчика птмпульсов, а выход -к входуключа, причем выход импульсно-фазовогодетектора подсоединен к входу делителячастоты.На чертеже показана блок-схема устройства.Устройство содержит частотный датчик1 температуры, эталонный генератор 2, формирователи 3 и 4 импульсов, импульснофазовый детектор б, делитель б частотыследования импульсов, суммирующее устройство 7, ключ 8, счетчик 9 импульсов,девифратор 10, цифровой индикатор 11,функциональную матрицу 12, формирователь 13 временных интервалови перестраиваемый генератор 14,Устройство работает следующим образом.Сигналы с выхода частотного датчика 1температуры, в качестве которого используется кварцевый резонатор, и выходаэталонного генератора 2 через формирова-тели 3 и 4 импульсов поступают в импульсно-фазовый детектор б. При температуре,равной 0 С, частоты датчика 1 температурыи эталонного генератора 2 имеют дробно-рациональное отношение, и на выходеимпульсно-фазового детектора 5 импульсное напряжение отсутствует. Изменениетемпературы приводит к изменению частоты датчика на величину Л 1=а 1, гдеа,р - среднеезначение температурногокоэффициента частоты датчика; 1 - температу,ра.В этом случае с выхода импульсно-фазового детектора б на вход делителя б частоты поступает непрерывная последовательность импульсов с частотой следования Ь. В делителе частоты частота ЛИ,И Чделится на значения - ; ---- , где ив2 4 " 2"коэффициент деления, выбираемый в зависимостиф от требуемой точности линеаризации. Разделенные частоты поступают навходы суммирующего устровотва 7 (числовходов равно и), В течение первогоотсче-.та с выхода суммирующего устройства 7поступает частота Ь, так как на его управляющем входе установлен код полногосуммйрования,С формирователя 18 временных интер-:валов на управляющий вход ключа 8 поступает сигнал, открывающий ключ на1время Т= - , где а - дикретность измеа, арения температуры, равная 0,1, 0,01,0,001 С. Временной-интервал устанавли вается в зависимости от а, в заданномдиапазоне температур подстройкой частоты генератора 14. С выхода ключа 8 насчетчик импульсов 9 поступает пачка импульсов, количество которых равно значе- .нию Т в единицах измерения температуры.После первого отсчета на входе функциональной матрицы 12 устанавливается кодучастка аппроксимации, в зависймости откоторого функциональная матрица 12 вырабатывает код суммировавия на управляющем входе суммирующего устройства 7.В суммирующем устройстве 7 происходитсуммирование определенных частот, поступающих с выходов делителя частоты б, и врезультате на вход ключа 8 поступает последовательность импульсов с частотойследованияд - , х,(; - 1; ) + ю, 11 - 1),ю=Огде А - порядковый номер участка аппроксимации;, - среднее значение температурного коэффициента частоты датчика Й-го участка аппроксимации;- текущее значение температуры,находящееся в пределах (1+1)- го участка аппроксимации;1 - конечная температура Й-го участка аппрокснйации;йу=о =О.Общее количество участков аппроксимации выбирается в зависимости от заданного температурного диапазона и точности1 О линеаризации,Таким образом, на вход счетчика 9 втечение второго и последующего отсчетовпоступает количество импульсов, точно со 15 ответствующее измеряемо пературеВведение новых элементов: делителя частоты, суммирующегоустройства и функциональной матрицы позволило повыситьточность кварцевого термометра. Так, приналичии четырех участков аппроксимациисоставляющая погрешности, обусловленнаянелинейностью характеристики частотногодатчика температуры, уменьшается в восемь раз по сравнению с известным устро иством.Формула изобретенияУстройство для измерения температуры,содержащее частотный датчик температуры и эталонный генератор, подключенные через формирователи импульсов к входам импульсно-фазового детектора, ключ, к выходу которого подключены соединенные последовательно счетчик импульсов, дешифратор и цифровой индикатор, а к управляющему входу ключа подсоединены последовательно формирователь временных интервалов и перестраиваемый генератор, от ли ч а ю щ е ес я тем, что, с целью по О, вышения точности измерения температуры,в устройство введены функциональная мат рица и соединенные последовательно делитель частоты и сумматор, второй вход которого через функциональную матрицу 45 Подключен к второму выходу счетчика импульсов, а выход - к входу ключа, причем выход импульсно-фазового детектора подсоединен к входу делителя частотыИсточники информации, принятые вовнимание при экспертизе заявки:1, Пекарь К. И., Ярославский М. И.Термочувствительные кварцевые резонато ры для измерения температуры. Заводскаялаборатория,8, 1971, с, 986.2, Авторское свидетельство СССР495556, кл. 6 01 К 7/32, 30.11,73 (про тотип).п. Харьк. пред. Патент Заказ 46/10 НПО Попс Изд.165 Тираосударственного комитета СССР по д 113035, Москва, Ж, Раушская 729 Подписном изобретений и открытиб., д. 4/5