Устройство для измерения температуры

О П И С А Н И Е (1 г 173134ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(088.8) делам изобретений и открытий 45) Дата опубликования описания 30.04.80 72) Авторы А, Беляко54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ ЕМП ЕРАТУРЫ Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к устройствам для измерения температуры с коррекцией нелинейности преобразователя температуры.5Известно устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический термометр, цифровую компенсирующую схему, реверсивный счетчик, источник калибровочных напряжении, регистр памя ти, переключатель поддиапазонов 11.Известно устройство для измерения те:лпературы, содержащее аналого-цифровой преобразователь, счетчики иглпульсов, формирователь временных интервалов, схему 15 сравнения, термометр сопротивления 2.В этих устройствах осуществляется линеаризация характеристик преобразователя температуры - термометра сопротивления, термоэлектрического термометра. Однако 20 устройства не обеспечивают измерения температуры с высокой точностью в широком диапазоне температур.Из известных устройств наиболее олизким к изобретешпо по технической сущно сти является устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, подключенный к входу интегратора, пороговый формирователь, соединенный с интегратором и блоком регистрации, вклю чающим в себя генератор импульсов, делитель частоты, счетчик импульсов, регистр памяти, индикатор 3.Недостаток устройства состоит в низкой точности измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены сумматор с управляемыми коэффициентами передачи и олок выбора предела измерений, входы которого соединены с выходами иптегратора и делителя частоты, а выход соединен с управляющими входами сумматора, воды которого соединены с выодами термопреобразователя и интегратора, а гыод соединен с входом порогового формирователя,Блок выбора предела измерения выполнен в виде последовательно включенны пороговой схемы, триггера, формирователя, приемного регистра, компаратора кодов и дешифратор а.На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство для измерения температуры содержит термопрсобразователь 1, например термоэлектрическии термометр, интегратор 2, пороговый формирователь 3, блок 4 регистрации, включактщий в себя генератор 5 импульсов, делитель 6 частоты, счет(5) 1, - ,.с(т) т+ Кд(т) т = = (Т) Т(К,1+ К,), (3) чик 7 импульсов, регистр 8 памяти, индикатор 9; сумматор 10 с управляемыми коэффициентами передачи, блок 11 вьбора предела измерений, состоящий из пороговой схемы 12, триггера 13, формирователя 14, приемного регистра 15, компаратора 16 кодов и дешифратора 17.Устройство для измерения температуры работает следующим образом.На выходе термопреобразователя 1 вырабатывается напряжение Ь 1 =(Т) Т, пропорциональное измеряемой температуре Т, где (Т) в функц преобразования, которая может быть представлена в видеу(т) = где т;, и, - коэффициенты, значения которых зависят от области измеряемых температур.Напряжение Р,=(Т) Т с выхода термопреобразователя поступает на вход интегратора 2 и на вход сумматора 10, На второй вход сумматора 10 с выхода интегратора 2 поступает напряжение Р 2, изменяющееся по закону, =- С(Т) ТВ = С(Т) Т 1, (2) где С - масштабный коэффициент интегратора;1 - время интегрирования. Напряжение 1 з поступает на вход пороговой схемы 12 блока 11 выбора предела измерения, на выходе которой по достижении напряжением з определенной величины возникает импульс, который, поступая на триггер 13, переводит его в единичное состояние. Триггер 13 вызывает срабатывание формирователя 14, который управляет работой приемного регистра 15. В приемном регистре 15 происходит запись кода с младших разрядов делителя б частоты.Скорость нарастания напряжения Рз и следовательно интервал времени между началом измерения и моментом записи кода в регистр 15 зависят от измеряемой температуры, Таким образом, код, записанный в приемный регистр 15, определяет область измеряемых температур. Код с выходов приемного регистра 15 подается на компаратор 16 кодов, где сравнивается с кодами, определяющими границы температурных областей, На выходе компаратора 16 образуется код, определяющий область, к которой относится измеряемая температура, который подается на входы дешифратора 17 и преобразуется им в код, управляющий резисторными цепями, определяющими коэффициенты передачи сумматора 10.На выходе сумматора 10 появляется на- пряжение где а - коэффициент передачи сумматора10 по входу, связанному с выходом интегратора 2;К 1=а С;5 К. - коэффициент передачи сумматора10 по входу, связанному с выходомтермопреобразователя. Напряжение Гз с выхода сумматора 10 10 поступает на вход порогового формирователя 3, на выходе которого возникает импульс в момент 1 ь когда Уз достигает величины Ро порога срабатывания формирователя 3, Этот момент определяется из со отношения Порог срабатывания порогового формирователя 3 устанавливается выше порога срабатывания пороговой схемы 12, Импульс с выхода порогового формирователя 25 3 длительностью 1 з, определяемой временем, необходимым для полного восстановления исходного состояния интегратора 2, поступает на интегратор и возвращает его в исходное состояние.30 Период повторения импульсов на выходепорогового формирователя 3 з=1,+1 а частота гз Численные значения и и К т. е. коэф 40 фициенты передачи сумматора 10, устанавливаются при работе устройства во времяформирования первого (для данного измерения) периода выходного сигнала интегратора 2 такими, что Р=-и;, Ро=т;,45 При этом с учетом выражения (1) частотаРз линейно связана с измеряемой температурой Т,При формировании последующих периодов выходного сигнала интегратора 2 блок50 11 выбора предела измерений не срабатывает, так как триггер 13 не изменяет своего состояния при повторных воздействияхна его вход импульсов с выхода пороговойсхемы 12.55 Импульсы с выхода порогового формирователя 3 поступают на вход счетчика 7.Количество импульсов, зарегистрированноесчетчикомв промежутках времени между двумя импульсами переполнения делите 60 ля б частоты, равно частоте Рз и следовательно численно равно измеряемой температуре. Очередной импульс переполненияделителя 6 частоты вызывает перенос информации, содержащейся в счетчике 7, в65 регистр 8 памяти и отображение резуль73 и 14 Формула изобретения Составитель В. ГолубевТехред А. Камыщникова Корректор Л. Тарасова Редактор Т. Рыбалова Заказ 757/15 Изд. Ло 287 Тирахк 729 11 одписиое НГ 10 Гоиск Государственного комитета ССС 1 з по делам изобретений и открыт,ш 113 ц 35, Москва, Ж, Раущская наб., д. 1,5Типография, ир. Сапунова, 2 гата измерения температуры на индикаторе 9. Далее цикл измерения повторяется,Введение в устройство новых элементов - блока выбора предела измерений и сумматора позволяет линеаризовать любые характеристики термопреобразователей в широком диапазоне измеряемых температур, что обеспечивает повышение точности измерения температуры. 1. Устройство для измерения температуры, содерхкащее термопреобразователь, подключенный к входу интегратора, пора говый формирователь, соединенный с интегратором и блоком регистрации, включающим в себя генератор импульсов, делитель частоты, счетчик импульсов, регистр памяти, индикатор, отличающееся тем, что, 20 с целью повышения точности измерения, в иего введены сумматор с управляемыми коэффициентами передачи и блок выбора предела измереш 1 й, входы которого соединены с вь 1 ходами пнтсгратора и делителя частоты, а выход соединсн с управляющими входами сумматора, входы которого соединены с выходами термопреобразователя и интегратора, а выход соединен с входом порогового формирователя.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок выбора предела измерения выполнен в виде последовательно включенньх пороговой схемы, триггера, формирователя, приемного регистра, ком пар втор а кодов и дешифратора,Источники информации,гринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельства СССР246115, кл. 6 01 К 7,02, 27.05.66.2. Авторское свидетельство СССР559131, кл. 6 011 х, 7/16, 28.04.75,3, Патент СШЛ3978729, кл. 73 в 3, опублик. 07,10.76 (прототип).