Цифровой измеритель температуры

пп 823899 Союз Советских Сециапистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йительное вт.свид-в(5)М. Кл. С 01 К 710 Е ио 2203.7 2595268/18 присое23) Прио ением заявки йо осударствениый комите СССР по дедан изобретений и открытий(5 36.53 088 8) а Т.М.Алиев, Х.А.Исмайлов, А.А.Тер-Хачарутов:,1 Р,Г;Джагупов,.и А.М.Асадов 2 Авторыизобретения 1) Заявител ербайджанскнй инстит е) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУР вляется Наисущноцифродержтель,торогореверсвход кблокавыборалеиия12 . температурытуры (струнИзобретение относится к температурным измерениям и предназначено для цифрового измерения температуры с помощью датчика температуры, выполненного в виде струнного преобразователя с пьезоэлектрической пластиной.Известен измеритель температуры, в котором осуществляется коррекция нелинейной характеристики датчика, содержащий два частотных датчика, один из которых является эталонным, делитель, реверсивный счетчик, кварцеВый генератор 1.Недостатком этого устройства яв" ляется низкая точность измерения, низкое быстродействие. более близким по техническоити к предлагаемому я,вляется 2 О вой измеритель температуры,соащий датчик температуры, усилипереключатель, первый вход косоединен со счетным входомивного счетчика, установочныйоторого соединен с выходомпамяти, соединенным с блокомпредела измерения, блок управсоединенный с переключателемЗО Недостатком устройства янизкая точность измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения температуры.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель температуры введены делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход и выход которого соответственно соединены со вторым выходом переключателя и счетным входом реверсивного счетчика, а управляющий, вход соединен с выходом блока памяти, формирователь импульсов, кварцевый резонатор, коммутатор, управляющий вход которого соединен с блоком управления, причем кварцевый резонатор и датчик температуры включены через коммутатор в цепь обратной связи усилителя, выход которого через формирователь соединен со входом переключателя, и тем, что дат- чик температуры выполнен в виде струн ного преобразователя, струна которого жестко соединена с биморфной пьезоэлектрической пластиной.На фиг.1, приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 датчик температуры.Цифровой измерительсодержит датчик темпераный преобразователь) 1, коммутатор 2,усилитель 3, кварцевый резонатор 4,формирователь 5 импульсов, переключатель б, делитель 7 частоты с переменным коэффициентом деления, реверсивный счетчик 8, блок 9 памяти,5блок 10 выбора предела измерения,блок 11 управления.Струнный преобразователь содержит цилиндрический корпус 12, внутрикоторого между торцами цилиндра наФтяиута струна 13, жестко соединеннаяс биморфной пьезоэлектрической пластиной состоящей иэ двух скрепленныхмежду собой пьезоэлектрических пластин 14 и 15,15Устройство работает следующимобразом.Кварцевый резонатор и биморфнаяпьезоэлектрическая пластина посредством коммутатора 2 попеременно включаются в цепь обратной связи усилителя 3. Одна пьезоэлектрическая пластина подключается ко входу усилителя,другая - к его выходу. В силу прямогои обратного пьезоэффектов в биморфнойпластине возникают колебания, частота которых определяется состояниембиморфной пластины.При воздействии температуры, вследствие различия между коэффициентамилинейного расширечия пьеэокерамики, З 0из которой изготовлены пьезоэлектрические пластины, и материала, из которого изготовлен корпус датчика 12,в биморфной пластине возникают продольные растягивающие силы, пропорциональные изменению температуры, врезультате которых изменяю:ся параметры биморфной пластины, а, следовательно, и частота колебаний, котораянелинейным образом зависит от температуры40А+В Сгде А,В,С - постоянные коэффициенты .определяемые параметрамидатчика температуры.Коррекция нелинейности датчика температуры осуществляется следующим образом.Весь диапазон измерения разбивается на ряд поддиапазонов. Установка требуемого диапазона измерения осуществляется блоком 10 выбора предела измерения, который, управляя работой блока памяти 9, обеспечивает запись в реверсивный счетчик 8 точного кодо вого значения Я температуры, соответ ствующей середийе выбранного поддиапаэона, а также установку соответствующего коэффициента деления К 9,делителя 7 частоты.60Первоначально, по сигналу с блока управления, в цепь обратной связи усилителя включается кварцевый резонатор 4, а к выходу формирователя 5 импульсов подключается делитель 65 б частоты, В этом случае на выходе усилителя появляется сигнал, частота которого определяется параметрами кварцевого резонатора, который поступает на делитель частоты, где частота сигнала уменьшается в соответствующее число раз, и далее поступает на реверсивный счетчик, работающий в режиме вычитания, и вычитается иэ записанного кода В .КоК эффициент деления делителя устанавливается таким, чтобы частота сигна ла на выходе делителя равнялась частоте колебаний датчика температуры в середине выбранного поддиапазона измерения.Затем в цепь обратной связи усилителя включается датчик температуры, а выход формирователя импульсов непосредственно соединяется со входом реверсивного счетчика. При этом сигнал с выхода усилителя с частотой,определяемой измеряемой температурой, поступает на вход реверсивного счетчика/ работающего в режиме сложения и складывается с записанным там числом д Й. В итоге получается скорректированный результат измерения измеряемой температуры.Чувствительность датчика температуры, приведенного на фиг.2, порядка 50 Гц/град.Диапазон измеряемых температур от -180 до +300 С определяется точкой Кюри, свыше которой происходит деполяризация пьезокерамики, т.е. происходит потеря ее пьезоэлектрических свойств.Наличие новых элементов в цифровом измерителе температуры, т.е. делителя частоты, коммутатора, кварцевого резонатора, выгодно отличает еГо от известного устройства, так как позволяет повысить точность измерениятемпературы,формула изобретения1. Цифровой измеритель температу-. ры, содержащий датчик температуры, усилитель, переключатель, первый выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, установочный вход которого соединен с выходом блока памяти,. соединенным с блоком выбора предела измерений, блок управления соединенный с переключателем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены делитель частоты с переменным коэффициентом деления, вход и выход которого соответственно соединены со вторым выходом переключателя и счетным входом реверсивного счетчика, а управляющий вход соединен с выходом блока памяти, формирователь импульсов, кварцевый резоназ 2088/56 Тираж 907 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете тЗ 035, Москва, Ж/5 иал ППП Патент ф,г.Ужгород, ул.Проектная, 4 тор, коммутатор, управляющий вход котЬрогО соединен с блоком управления, причем кварцевый резонатор и датчик температуры включены через коммутатор в цепь обратной связи усилителя, выход которого через фор. мирователь соединен сс входом переключателя.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик температуры выполнен в виде струнного преобразователя, струна которого жестко соединена с биморфной пьезоэлектрической пластиной.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Милохин Н.Т. Частотные датчики5 систем автоконтроля и управления,М.,Энергия, 1968, с.33.2. Алиев Т.М. и Сейдель Л.Р. Ав-,томатическая коррекция погрешностейцифровых измерительных приборов, М.,Энергия, 1975, с. 196, рис.,4-2