Время-импульсный преобразователь температуры

Союз СоветскикСоциапистическнаРеспублик О П И С А Н И Е (и) 89861 ОИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22)Заявлено 25.12.79 (21) 2858919/18-21с присоединением заявки РЙ -(23) ПриоритетОпубликовано 15, 01. 82Бюллетень2 по лелем изобретений и открытийДата опубликования описания 15. 01. 82Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля температуры и цифровых термометрах.Известен время-импульсный преобразователь параметров реэистивных датциков, содержащий операционные усилители, резисторы, времязадающую цепь 1 .Однако этот преобразователь не обеспечивает линейного преобразования температуры и время-импульсный сигнал при использовании платинового термометра сопротивления в качестве датчика температуры конструктивно сложны.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является время-импульсный преобразователь температуры, содержащий дифференциальный интегратор, один вход которого соединен с выходом сравнивающего устройства и через дозирующий конденсатор с одноименным входом усилителя диф=ференциального интегратора, второйвход которого подключен к выходувторого операционного усилителя. Ре"зистивный датчик включен между выхо 5дом дифференциального интегратора ивходом сравнивающего устройства, вцепь обратной связи которого вклюцен образцовый резистор, а выходочерез резистор соединен со входомвторого операционного усилителя, вцепь обратной связи которого включенконденсатор 21,Недостатком известного преобразователя является невозможность производить линеариэацию характеристикиплатинового термометра сопротивления,цто ухудшает точность измерения температуры.Целью изобретения является повышение тоцности измерения.Поставленная цель достигаетсятем, что время-импульсный преобразователь температуры, содержащий эле мент сравнения, вхрд которого соединен с выходом через образцовый резистор и соединен с одним из выводов резистивного датчика, операционный усилитель, резисторы и времязадающую РС-цепь, выход элемента сравнения соединен с входом времязадающей РС-цепи, выход которой подсоединен через первый резистор к инверти: рующему входу операционного усилителя,в цепь обратной связи которого включен второй резистор, а выход усилителя соединен с другим выводом резистивного датчика, инвертирующий вход операционного усилителя и выход элемента сравнения соединены через третий резистор.На чертеже приведена функциональная схема время-импульсного преобразователя температуры.Преобразователь содержит элемент 1 сравнения, образцовый резистор 2, резистивный датцик 3, времязадающую РС-цепь 4, операционный усилитель 5 и первый 6, второй 7 и третий 8 резисторы.В процессе работы преобразователя разнополярные перепады напряжения с выхода элемента 1 сравнения поступают на вход времязадающей РС-цепи 4 и через третий резистор 8 на инвертирующий вход операционного усилителя 5. С выхода времязадающей РС-цепи 4 сигнал поступает через первый резистор 6 на вход операционного усилителя 5, в цепь обратной связи которого включен второй резистор 7. Сигналы, поступающие с выхода РС-цепи 4 и элемента 1, суммируются, инвертируются и поступают через резистивный датчик 3 на вход элемента 1 сравнения, При равенстве нулю напряжения на входе элемента 1 сравнения происходит переключение полярности напряжения на его выходе, и процесс повторяется.Характеристика резистивного датчика 3 (платинового термометра сопротивления) аппроксимируется следующим выражениемР -- А фА (1-е )-с 1где Р - текущее значение сопротивления термометра;А 099,92 Ом; А .1212,65 Ом; с -. =3,3 10-4. -- постоянные коэФФицигаденты;й - текущая температура С.а898610 4 Данное выражение можно записать в следующем виде Р А д - 1 Ф - (1-е ) 5 Ао Ао Зависимость периода Т выходныхимпульсов преобразователя можно определить из выражения, описывающего его работу10 т2-Ч -" = - (1-е т )+2 1РОбР РЬ Р Огде Ча - выходное напряжение сравнивающего устройства;Рд - сопротивление платиновоготермометра 3;Р б - сопротивление образцовогорезистора 2;постоянная времени времязадающей цепи 4.Данное выражение можно привести к видут- =1 (1-е " )05 Р Р 2 Рб 20 25 при РВ=Р =Д; Р =РА; Р-- А,; Зо,Рр А 1 2 РЬ Ад получим 35 Таким образом, период время-импуль сного выходного сигнала линейно зависит от измеряемой температуры. 40 Формула изобретения Время-импульсный преобразовательтемпературы, содержащий элемент срав НЕНИЯ, ВХОД КОтОРого соединен с выходом через образцовый резистор исоединен с одним из выводов резистивного датчика, операционный усилитель,резисторы и времязадающую РС-цепь, 50 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности, выходэлемента сравнения соединен с входомвремязадающий РС-цепи, выход которойподсоединен через первый резистор кинвертирующему входу операционногоусилителя, в цепь обратной связикоторого включен второй резистор,д выход усилителя соединен с другимЗаказ 11974/75 Тираж 953 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент, г.ужгород, ул .Проектная, 4 выводом резистивного датчика, инвер" тирующий вход операционного усилителя и выход элемента сравнения соединены через третий резистор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 6 1. Авторское свидетельство СССР У 470919, кл, Н 03 К 13/20, 1970.