Устройство для измерения температуры

Союз Советских Соцмалисткческнз РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 220379 (21) 2740262/18-10 (51) М. Кл. с присоединением заявки йо(23) Приоритет С 01 К 7/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300181(71) Заявитель Уфимский нефтяной институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ 10 20 25 30 Изобретение относится к термометрии.Известно устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный и образцовый резисторы, подключенные к одножильному бронированному кабелю, к которому подключены блок управления, генератор опорной частоты, счетчик и вентиль (1),Однако в известном устройстве требуется проведение ряда промежуточных вычислений по специальным формулам, что снижает достоверность полученного результата и точностьизмерения температуры.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный и образцовый резисторы, одни выводы которых через диоды подключены к генератору импульсов тока, а другие выводы - к броне кабеля, к которой подсоединены одним из выводов блок управления, генератор импульсов тока, генератор опорной частоты, интегратор, вентиль и счетчик 2.Однако и в этом устройстве такие параметры как ток, масштабные коэффициенты интегратора и преобраэователя напряжения в длительность иьфпульса, длительность импульсов тока и частота опорного генератора в значительной степени зависят от температуры окружающей среды и времени что существенно снижает точность измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения температуры.С этой целью в устройство введены ключ, нуль-орган, распределитель импульсов, подсоединенные к броне кабеля, и калибровочный резистор, включенный в рассечку между генератором импульсов тока и диодами, причем один вывод калибровочного резистора подсоединен к ключу, выход которого соединен со входом нуль-органа через интегратор, подсоединенного ко входам вентиля и распределителя импульсов, подключенного одним выходом ко входу генератора импульсов тока, а другим - к упоавляющему входу ключа, при этом ко второму и третьему входам распределителя импульсов подключен счетчик, подсоединенный также ко входу вентиля, к третьему входу которого подключен генератор опорной частоты, причем выход блока управления подсоедйнен(2) 4 ко второму входу интегратора, к третьему входу которого подключен второй .вывод калибровочного резистора.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1 импульсов тока, одножильный бронированный кабель, диоды 3 и 4, термочувствительный и Образцовый резисторы 5 и б, калибровочный резистор 7, ключ 8, интегратор 9 с дифференциальным входом, нуль-орган 10, вентиль 11, генератор 12 опорной частоты, блок 13 управления, распределитель 14 импульсов, счетчик 15.Устройство работает следующим образом.В момент о блок управления вырабатывает импульс управления, который Фронтом устананлйвает на нуль счетчик и интегратор, а срезом в момент открывает вентиль 11, разрешая этим поступление н счетчик 15 импульсов с генератора 12 опорной частоты, и устанавливает н состояние 1 распределитель 14 импульсов, который, находясь н этом состоянии, управляющим сигналом запускает генератор 1 импульсов тока, который вырабатывает импульс тока . положительной полярности. При этом ключ 8 находится в положении, показанном на схеме, Ток положительной полярности амплитудой 1 проходит через стабильныйкалибровочный резистор 7, кабель 2,диод 3 и термочувствительный резистор 5, при этом на вход интегратора 9поступает напряжение1 СВс+Вк+Вд+Вс (1)где В- сопротивление стабильногокалибровочного резистора 7;Вк - сопротивление кабеля;ВЪ - прямое сопротивление диода;В - сопротивление термочувствихтельного резистора при темопературе 0 С.Через интервал времениТгде И - емкость счетчика;- частота генератора 12,в момент Т 1 происходит переполнениесчетчика 15 и сигнал переполнения свыхода счетчика, поступив на входраспределителя импульсов 14, переключает его н состояние 11. При этомсигнал с выходов распределителя импульсов переключает генератор импульсон тока, которыЯ выработает импульстока отрицательной полярности, причемтой же амплитуды, что и импульс положительной полярности. Ток отрицательной полярности проходит через резистор 7, кабель 2, диод 4 и образцовый резистор б. Напряжение цнавходе интегратора 9 равно- 1 СВ+В+ВЪ+В ф (3)где В - сопротивление образцовогорезистора, равное В при, оС. Через интервал времени Т в моментпроисходит очередное переполнениесчетчика 15 и сигнал переполнения переключает распределитель 14 импульсовв состояние 31. При этом сигнал управ ления с выхода распределителя импульсов переводит ключ 8 во нторое положение, генератор же импульсов тока неизменяет своего состояния. При этомна дифференциальный вход интегратора10 подается напряжение И 3, равное3 1 Вс (4)Так как интегрировались напряжения разной полярности, напряжение навыходе интегратора в какой-то моментдостигнет нулевого уровня+фВСТХ) =К 1(тСВ-В )-тхВ ) =0; (5)т(В-В ) = тВ, (б)где К - масштабный коэффициент интегратора 9;Т - интервал времени отдоВчВ момент достижения выходным напряжением интегратора нулевого уровня25 срабатывает нуль-орган. Сигнал с выхода нуль-органа своим передним фронтом закрывает вентиль 11, запрещаядальнейшее поступление импульсов с генератора 12 опорной частоты и перекЗО лючает распределитель импульсон, всостояние 1 У. При этом ток на выходегенератора 1 равен нулю,За интервал Т н счетчик 15 поступает число импульсон М, равное35 , = т, (7)Так как сопротивление термочувстнительного резистора 5 зависит от температуры 9(1 -К) В, (8)где- температурный коэффициент сопротивления термочунствительного резистора,то, подставив это выражение н Формулу Гб)иб)Во = т В ,(х=ТЮЭро . о1 =но - 9х рЯ Поскольку М,и В, имеют заранеезаданные, неизмененные во нремени ике зависящие от изменения температуры окружающей среды значения, то подбором соответствующего значения сопротивления резистора б получим равенствоъ(12)рс Соответственно число импульсон й,на входе счетчика6 О ( х (13)а код на его выходе соответствует значению температуры Ю .Таким образом, в предлагаемом устройстве устраняется не только влияние 45 изменения сопротивления кабеля, но и800700 30 Формула изобретения Составитель А.Тереков Редактор В.Матюхина Техред М.Табакович Корректор Н.ГригорукЗаказ 10401/51 Тираж 918 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 влияние изменений амплитуды тока, вырабатываемого интегратором импульсов тока, а также масштабного коэффициента генератора, частоты опорного генератора и длительности импульсов тока на точность измерения.Масштаб преобразования определяется только из выбора соответствующего значения стабильного калибровочного резистора 7, который можно составить иэ нескольких резисторов и нужный мастаб устанавливать переключателем. Устройство для измерения темпера 15 туры, содержащее параллельно соединенные термочувствительный и образцовый резисторы, одни выводы которых через диоды подключены к генератору импульсов тока, а другие выводы - к броне 20 кабеля, к которой подсоединены одним иэ выводов блок управления, генератор импульсов тока, генератор опорной частоты, интегратор, вентиль и счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены ключ,нуль-орган , распределитель импульсов, подсоединенные к броне кабеля, и калибровочный резистор, включенный в рассечку между генератором. импульсов тока и диодаМи, причем один вывод калибровочного резистора подсоединен к ключу, выход которого соединен со входом нуль-органа через интегратор, подсоединенного кд входам вентиля и распределителя импульсов, подключенного одним выходом ко входу генератора импульсов тока, а другим - к управляющему входу ключа, при этом ко второму и третьему входам распределителя импульсов подключен счетчик, подсоединенный также ко входу вентиля к третьему входу которого подключен генератор опорной частоты, причем выход блока управления подсоединен ко второму входу интегратора, к третьему входу которого подключен второй вывод калибровочного резистора.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 327456, кл. С 05 23/24, 1970.2. Авторское свидетельство СССР Р 615367, кл, С 01 К 7/16, 1978 (прототип),.