Устройство для измерения температуры

Союз Советскив Социалистических РЕснубпикОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 838421(51)М. Кл,з с присоединением заявки Нов С 01 К 7/32 Государственный комитет СССР яо делам изобретений н открытий(71) Заяви 4) УСТРОЙСТВ интерваланелинейностью характеристишироког аничена астотно пе аовышение точ ком интервал тем, изметатор имклю- ком- етек й,ого, денато Изобретение относится к тем турным измерениям.Известны, устройства Для измерения температуры, в которых,",в качестве чувствительного элемента используются кварцевый пьезоэлектрический резонатор 11.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры содержащее частотный датчик температуры и эталонный генератор, подключенные через формирователи импульсов к входам импульсно-фазового детектора, выход которого соединен с информационным входом электронного ключа с последовательно соединенными счетчиком импульсов, дешифратором и цифровым индикатором, перестраиваемый генератор, подключенный через формирователь временных интервалов к управляющему, входу электронного ключа 2 1 .В этом устройстве величина температурного коэффициента частотного датчика должна быть постоянной в широком температурном диапазоне. Поскольку температурный коэффициент реального частотного датчика являет ся функцией температуры, точность ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР измерения для отемператур огртемпературно-ч йки датчика.Цель изобретения - иности измерения в широтемператур.Поставленная цель достигаетсячто в известное устройство длярения температуры введены коммуподключенный к знаковому выходупульсно-фазового детектора, цифаналоговый преобразователь, подченный двумя входами к выходам15 мутатора и импульсно-фазового дтора, и блок управления частотоподключенный к выходу цифроаналвого преобразователя, причем выхблока управления частотой соеди20 со входом перестраиваемого гене Цифроаналоговый преобразовательавтоматически корректирует частоту связанного с .ним генератора и тем самым обеспечивает компенсацию погрешности измерения температуры,: вызванной нелинейностью температур но-частотной характеристики датчи ка температуры.Введение кОммутатора, изменяющего передаточную характеристику цифро-аналогоного преобразователя приизменении знака измеряемой температуры, позволяет осуществить коррекцию частоты генератора раздельнодля положительной и отрицательнойизмеряемой температуры, В этом случае достигается более точная компен.сация нелинейности температурно-частотной характеристики датчика.На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство содержит частотный датчик температуры, включающий в себякварцевый резонатор 1 н цепи антогенератора 2, эталонныи генератор 3, 15формирователи 4, и 5 импульсон, импульсно-фазовый детектор б, электронныйключ 7, счетчик 8 импульсов, дешифратор 9, цифровой индикатор 10, формирователь 11 временных интерналов, 20перестраинаемый генератор 12, цифроаналоговый преобразователь 13, блок 1414 .Управления частотой и коммутатор15.Устройство работает следующим образом.Сигналы от генераторов 2 и 3 черезФормирователи 4 и 5 импульсов поступают на входы импульсно-Фазовогодетектора б.о ЗОПри температуре 0 С частоты генераторов 2 и 3 кратны, и на выходеимпульсно-фазового детектора б импульсное напряжение отсутствует. Изменение температуры вызывает изменение частоты датчика на величинуЛГ =с 1.Т ,где с - температурный коэффициент частоты датчика, Т - величина измеряемой температуры. В этомслучае с выхода импульсно-фазовогодетектора. б на вход электронного ключа 7 и на вход цифроаналогового преобразователя 13 поступает непрерывная последовательность импульсов счастотой повторения д,Сигнал, поступающий с перестраиваемого генератора 12 через формирователь 11 временных интервалов, от 1крывает ключ 7 на время дс т(1где (1 - дискретность измерения температуры, равная 0,1 С, 0,01(С и т,д.Напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 13 корректируетчерез блок 14 управления, например,варикап, частоту перестраинаемогогенератора 12. Передаточная характеристика цифроаналогового преобразователя 13 определяется значениями отклонения температурно-частотной характеристики датчика от линейногозакона в измеряемой области температур и устанавливается такой, чтобыпутем изменения интервала времени ЛсФормирователя 11 компенсировать погрешность измерения температуры, обуслонленную нелинейностью температурно-частотной характеристики датчика.Количество прошедших через открытый ключ импульсов, равное значению Т н единицах измерения температуры, Фиксируется в счетчике 8 импульсов, и результат счета через дешифратор 9 подается на цифровой индикатор 10При изменении знака измеряемойтемпературы по сигналу со знаковоговыхода импульсно-Фазового детектораб коммутатор 15 изменяет передаточную характеристику цифроаналоговогопреобразователя 13.Для дальнейшего повышения точности измерения температуры могут бытьвведены дополнительные цепи коррекции, подключаемые к эталонному генератору 3 и ,(или к генератору 2 частотного датчика 1 пунктирные линии на чертеже 7. При этом коммутатор осуществляет переход от коррекции частоты одного генератора к коррекции частоты другого.Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения температуры более чем в три раза в интервале от -60 С до +100 С. Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, содержащее частотный датчик температуры и эталонный генератор, подключенные через Формирователиимпульсов к входам импульсно-фазового детектора, выход которого соединен с информационным входом электронного ключа с последовательно соединенными счетчиком импульсов, дешифратором и цифровым индикатором, перестраиваемый генератор, подключенныйчерез формирователь временных интервалов к управляющему входу электронного ключа, о т л и ч а ю щ е е с ятем,что, с целью повышения точностиизмерения температуры, в него введены коммутатор, подключенный к знаковому выходу импульсно-фазового де тектора, цифроаналоговьй преобразователь, подключенный двумя входами к выходам коммутатора и импульсно- фазового детектора, и блок управления частотой, подключенный к выходуцифроаналогового преобразователя,причем выход блока управления частотой соединен с входом перестраиваемого генератора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Голембо В.А. и др. Пьезокварценые аналого-цифровые преобразователи температуры. Львов, "Вища шко, - ла", 1977.2. Авторское свидетельство СССР Р 495556 кл.б 01 К 7/32, 30,11,73.в Корректор М. Шароши Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,аказ 4410/59 ВНИИПИ Г по де 113035, МоТираж 907сударственногоам изобретениква, ЖРауш Подписнкомитата СССРи открытийская наб., д.4/5