Преобразователь температуры в частоту

О П И С А Н И Е920403ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциалистическиеРеспубликс присоединением заявки рй( ) ИК 5 Э 6.5 З 2 (088.8) вв делам иэебретеиий и етиритийОпубликовано 15.04,82, Бюллетень ле 14 Дата опубликования опнсания 15,04 82(72) Авторы изобретения Е.Г, Буцай и В,А. Лисовский Е " Ленинградский электротехнический институт ЪЪизинм. проф, М,А. Бонч-Бруевича(5 Ф) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЧАСТОТУ Преобразователь предназначен дляиспользования в измерительной технике,в частности цля измерения температурыс помощью термометров сопротивления.Известны различные схемы . преобразователей сопротивления термоцатчикав сигнал, удобных цля измерения,Известен способ преобразования сопротивления в период или частоту колебаний реализованный в схеме соцержаф 0шей датчик, при изменении сопротивлениякоторого изменяется период релаксационных колебаний генератора на двухбазэвом диоде, Конденсатор является времяэапаюшим элементом 1.11.1 ЗНецостаток данной схемы состоит вневысокой точности измерений, вызываемой влиянием изменяющихся параметровактивного элемента нц период колебаний.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является схемавремлнмпульсного измерителя температур, содержащая источник постоянного напр яжения, последовательно соециненные ограничительный резистор и термы датчик, включенный на вход дифференциального усилителя, выход которого соединен с одним иэ входов блока сравнения, другой вход которого соединен с выхоцом генератора экспоненциального напряжения, триггер, входы которого соединены с выходам генератора тактовых импульсов и блока сравнения 2.Нецостатком устройства является сложность его схемной реализации, причем при отклонении сигнала генератора экспоненциального напряжения от экспоненты, вносится ошибка в преобразование. Исключение ГЭН их схемы суживает диапазон измеряемых температур.Цель изобретения - повышение точности преобразования в широком диапазоне теМператур окружающей среды и упрошение схемы преобразователя.Укаэанная цель достигается тем, что в преобразователь температуры в частоту следования импульсов, соцер403 4 5 10 15 29 25 3 920жащий термодат ипс, источник постоянногонапряжения, блок сравнения, генератор тактовых импульсов, введены цваключа, делитель нв сопротивлениях иконденсатор, включенный последовательно с термодатчиком, образующим вместес делителем на сопротивлениях мост,одна циагональ которого подсоединенак источнику постоянного нвпряженияадругая - к входам блока сравнения,причем один из ключей пошслючен параллельно конденсатору, а аругой включенна выходе блока сравнения, в их управляющие входы соединены с выходами генератора тактовых импульсов.На фиг. 1 приведена блок-схемапреобразователя; на фиг. 2 - временныедиаграммы, поясняющие принцип его работы.Преобразователь содержит источник 1постоянного напряжения, термоцатчик 2,конденсатор 3, целитель 4 и 5 на сопротивлениях, которые вместе с термоцвтчиком образуют мост блок 6 сравнения, генератор 7 тактовых импульсов,два ключа 8 и 9 на полевых транзисторах,моста и вхолныи харвктерис.тнк блокасравнения.Предлагаемый преобразователь является составной частью многоканальной бесконтактной системы измерения температуры на лопатках мо 1 цных турбомашин, которая размещается в центральном сверлении ротора. Преобразователь, исполу зуемый в указанном устройстве обладает простотой, высокой нацежностью, устойчиво работает при температуре окружаквцей среды ао 150 дС и в то же время обеспечивает высокую точность измеревся температуры в широких црецечах (от 30 С ао 100 С).Применение преобразователя в рацио- телеметрической системе, предназначенной аля термометрирования лопаток мощных трубомашин позволяет увеличить надежность и точность работы системы, а, следовательно, получить более полные и точные сведения о температурном состоянии лопаток турбомашины и, таким образом, повышает нааежность и время безаварийной работы турбины. Форм,ула изобретенияСхема работает слецующим образом.При наличии импульсов на выходе ГТИ ключ 8 закорачивает нв землю конденсатор 3, в ключ 9 отключает сигнал с выхода преобразователя, при отсутствии импульса начинается заряд емкости 3, а также появляется сигнал на выхоце преобразователя при срабатывании ключа 9, по достижении напряжения на конденсаторе значения, зааанного целителем 4 и 5 , происхоаит опрокидывание компарвтора и сигнал 1 св выходе схемы пропадает, Длительность импульса на выходе схемы зависит от величины сопротивления термоаатчика 2, Величина порога срабатывания компаратора выбирается примерно на порядок . меньше величины напряжения источни- ка постоянного напряжения, при этом, можно с большой точностью считать, что конденсатор заряжается линейно.Временные диаграммы, приведенные на фиг. 2 поясняют принцип работы преобразователя: а) напряжение на выходе генератора тактовых импульсов; б) напряжение на конденсаторе 3; в) сигнал нв выхоце компвратора; г) выходное напряжение схемы.Квк видно из анализа схемы преобразователя погрешность измерения опре деляг тс я нг стл 1 яльностью элементов 30 35 40 45 Преобразователь температуры в частоту, содержащий термодатчик, источникпостоянного напряжения, блок сравнения,генератор тактовых импульсов, о .т л и -ч а ю ш и й с я тем, что, с целью псьвышения точности преобразования в широком цнапазоне температур окружающейсреды и упрощения схемы преобразователя, он дополнительно соаержит делитель на сопротивлениях, ава ключа и конденсатор, включенный последовательно стермоцатчиком, образующим вместе с целителем на сопротивлениях мост, оцнадиагональ которого поцсоеаинена к источнику постоянного напряжения, а аругаяк входам блока сравнения, причем одиниз ключей подключен параллельно конаенсвтору, а другой включен нв выходе блока сравнения, а их управляющие входысоединены с выходами генератора тактсвых импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Самбурский А.И, и цр. Бесконтактные измерения параметров вращающихсяобьектов. М Машиностроение", 1976.,с. 29-32. 2. Зорий В,И. и цр . Цифровой оремяимпульсный измеритель температуры Приборы и системы управления, 1978920403 йц,Вз 1 Составитель Н. Горшаактор Н. Воловик Техреа Л. Пекарь ектор Н. Степ б., ц. 4/ мал ППП Патент", г. Ужгороа, ул. Проектнан, 4 аэ 2319/40 Тираж 883 Пошщс ВНИИПИ Госуаарственного комитета ССС поделам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская на