Устройство для измерения темпе-ратуры

Союз Советских Социайистнчесиик Реса убяикОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ о 11823900(22) Заявлено 02.04,79 (21) 2744664/1 ЫС 01 К 7/16 с присоединением заявки йо Гоеударствеяяый иоиятет СССР яо дмаи язобретеяяя я отирытяяДата опубликования описания 2 304 В 1(72) Автор изобретения А.П.Поддубный Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ.ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к технике измерения температуры и может найти применение в измерительной аппаратуре с повышенными требованиями по точности измерения температуры объектов с меняющимися параметрами и малой . теплопроводностью, например, в медицинской аппаратуре.Известно устройство для измерения температуры, в котором. для повышения быстродействия используются корректирующие цепи и прогнозирующие фильтры. Устройство содержит последовательно включенные преобразователь температуры в напряжение, корректирующую цепь усилитель и регистрирующий прибор. Корректирующая цепь настраивается на компенсацию постоянной времени датчика температуры 11 .Однако реальный переходный процесс на выходе датчика определяется не только постоянной времени датчика, но и величиной теплового сопротивления между датчиком,и объектом измерения. Поэтому известное устройство ие может обеспечить высокую точность измерения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры,содержащее последовательно соединенные преобразователь температуры и дифференциатор, два пороговых блока,входы которых подключены к выходу диф.ференциатора, и регистрирующий прибор 2) .Известное устройство не обеспечивает достаточной точности при измерении медленно меняющихся температур.Это обусловлено нестабильностью аналоговой схемы устройства при храненииинформации.Цель изобретения - повышение точности при измерении медленно меняю" 15 щихся температур.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство.для измерениятемпературы введены ключ и делительнапряжения с объединенными входами, 2 О подключенными к преобразователю температуры, преобразователь напряжения в число импульсов, реверсивныйсчетчик, смеситель и два формировате-ля импульсов, входы которых подключены к входам соответствующих пороговыхблоков, а выходы - к управляющим входам реверсивного счетчика и входамсмесителя, к выходу которого подключен один вход запуска преобразовате ля напряжения в число импульсов,/другой вход которого подключен к выходам ключа и делителя напряжения,а выход - ко входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к регистрирующему прибору причем управляющий вход ключа подключен к выходуодного иэ Формирователей импульсов,На Фиг.1 показана структурная схема устройства, а на фиг.2 - осцилограммы, поясняющие его работуУстройство для измерения температуры содержит преобразователь 1 температуры, дифференциатор 2, пороговыйблок 3, формирователь 4 импульсов,пороговый блок 5, формирователь б импульсов, ключ 7, делитель. 8 напряжения, смеситель 9 импульсов, преобразователь 10 напряжения в число импульсов, реверсивный счетчик 11, регистриРующий прибор 12.Устройство работает следующим 20образом,После подключения датчика к объекту измерения на выходах преобразователя 1 температуры и дифференциатора2 начинают изменяться сигналы Б и 25О (фиг.2). В момент времени С производная достигает порога срабатывания порогового блока 3, последнее запускает Формирователь 4 импульсов,короткий импульс которого поступаетна управляющий вход ключа, управляющийвход реверсивного счетчика 11 и черезсмеситель - на вход запуска преобразователя 11 напряжения в число импульсов. В момент 1 ключ 7 закрывается(не шунтирует делитель напряжения),сигнал (1) преобразователя 1 температуры через делитель 8 напряженияс коэффициентом передачи В поступаетна вход преобразователя 10 напряженияв число импульсов, запускаемого в 40момент , с выхода которого на входреверсив:;ого счетчика поступает число импульсов, пропорциональное М, ==КВП(2)=КВЧ( (см. Ц на фиг.2),которое будет подсчитано счетчиком в 45реверсивном направлении, так как напервый управляющий вход сче.чика вмомент 1 был подан импульс запуска(К - коэффициент передачи преобразователя 10 напряжения в число импульсов)В момент времени 12 выходнойсигнал дифференциатора 2 достигаетпорога срабатывания порогового блока 5, последнее срабатывает и запускает формирователь б импульсов, вы, -ходной сигнал которого поступает навторой управляющий вход реверсивногосчетчика 11 и через смеситель 9 - навход запуска преобразователя 10 напряжения в число импульсов. Так как,в момент ключ 7 замкнут, то на его 60выход сигнал. проходит без. изменения(ключ шунтирует делитель напряжения).В результате, так как на второй управляющий вход (прямого счета) реверсивного счетчика 11 в момент 1 а был подан запускающий импульс, а в самомсчетчике ранее было в обратном направлении подсчитано число Б , в момент1будет зафиксировано на счетчикеУчислоН И -)К( -В ) (1)Если выбрать коэффициент передачипреобразователя напряжения в числоимпульсов равным К=с(/(1"Ь), где с(,постоянный размерный коэффициент, аВ=О(1)/(1, - коэффициент передачи делителя напряжения 8, то числоЮ, определяемое выражением (1), будетточным аналогом измеряемой веЛичиныпри любой величине постоянной временипереходного процесса.Тот же результат может быть достигнут применением вместо реверсивногосчетчика двух простых счетчиков иустройства вычитания кодов,1Преобразователь температуры, дифференциатор и преобразователь напряжения в число импульсов строятся при реализации на операционных усилителях, ключ - на транзисторе, делитель напряжения - два резистора, остальные блоки легко строятся на основе логических элементов.Предполагаемое устройство обладает более высокой точностью измерений медленно меняющихся температур по срав-: нению с прототипом.Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, содержащее последовательно соединенные преобразователь температуры и дифференциатор, два пороговых блока, входы которых подключены к выходу дифференциатора, и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при измерении медленно меняющихся температур, в устройство введены ключ и делитель напряжения с объединенными входами, подключенными к преобразователю температуры, преобразователь напряжения в число импульсов,ревер-сивный счетчик, смеситель и два фор- мирователя импульсов, входы которых подключены к входам соответствующих пороговых блоков, а выходы - к управляющим входам реверсивного счетчика и и входам смесителя, к выходу которого подключен один вход запуска преобразователя напряжения в число импульсов другой вход которого подключен к выходам ключа и делителя напряжения, а выход - ко входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к регистрирующему прибору, причем управляющий вход ключа подключен к выходу одного из формирователей импульсов.82 З 9 ВО фиа 1 ИИПИ Закаэ 2088/56 Тираж 907 Подписное иал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная;4 Источники инФормации,прийятые во внимание при экспертиэе1. Справочник по системотехнйке, Перев. с англ. под ред. Р.Макола. М., фСоветское радиоф, 1970, .с.478-479.2. Авторское свидетельство СССР