Устройство для измерения температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУбЛИК А 001 К 2 ГОСУДАРСТВЕ ПО ДЕЛАМ И Й НОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙБРЕТЕНЬСТВУ ена Ленинаут им. Лени о СССРО.СССР ОПИСАНИЕ Н ААТОРСНОМУ СА(71) Львовский ордполитехнический инстит нскогокомсомола(56) 1. Авторское свидетельствВ 901846, кл. С 01 К /22, 1982. Авторское свидетельствопо заявке У 3555147/18-10,кл. С 01 К 7/22, 1983.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее тсрмопреобразователь, подключенный к входупреобразователя сигнала термопреобразователя во временной интервал,выход которого соединен с управляю-щим входом ключа, генератор счетныхимпульсов, выход которого черезключ подключен к тактовому входупрограммируемого двоичного счетчика,,вход записи которого соединен с выходом формирователя импульса записи,информационные входы соединены с вы-ходами постоянного запоминающего устройства, а выход подключен к входу.формирователя импульса записи ивходу двоичного счетчика, выходыкоторого соединены с адреснымивходами постоянного запоминающегоустройства, двоично-десятичный счетчик, выходы которого соединены свходами блока индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, в неговведены второй программируемый двоичный счетчик, два управляемых делителя частоты и регистр, входы которого соединены с выходами, постоянногозапоминающего устройства, а выходыс управляющими входами первого управляемого делителя частоты, вход которого соединен с выходом ключа и черезвторой управляемый делитель частоты - с тактовым входом двоично-десятичного счетчика, а выход подключенк тактовому входу второго программируемого двоичного счетчика, информационные входы которого соединены с фвыходами постоянного запоминающегоустройства, а выходы подключены куправляющим входам второго управляемого делителя частоты, при этомвходы записи регистра и второгопрограммируемого двоичного счетчикаподключены к выходу "Конец измерения" преобразователя сигналов термопреобразователя во временной интервал.Изобретение относится к темпера-турнью измерениям, а именно к устройствам для измерения температуры с коррекцией нелинейности термопреобраэователя, и может быть исполь зовано при точных измерениях температуры с представлением резуль. татов в цифровой форме.Известно устройство для измерения температуры, содержащее соеди О ненные последовательно термопреобразователь, преобразователь сигнала термопреобразователя во временной интервал и ключ, к входу которого подключен .генератор счетных импуль сов, а к выходу подключены вход двоичного счетчика, выходы которого соединены с адресным входом постоянного запоминающего устройства, а также тактовый вход двоично-десятич р ного счетчика, информационные входы которого соединены с выходом постоянного запоминающего устройства, а выходы - с блоком цифровой индикации Я.25Недостатком данного устройства является низкая точность измерения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, подключенный к входу преобразователя сигнала термопреобразователя во временной интервал, выход ко 35 торого соединен с управляющим входом ключа, генератор счетных импульсов, выход которого через ключ подключен к тактовому входу программируемого двоичного счетчика, вход записи которого. соединен с выходом формирователя импульса записи, информационные входы соединены с выходами постоянного запоминающего устройства, а выход подключен к входу формирователя импульса записи и.входу двоичноГо счетчика,выходы которого соединены с адресными входами постоянного запоминающего устройства, двоично-десятичный счетчик, выходы которого соединенывходами блока индикации 2 .В этом устройстве коррекция результата измерения осуществляется путем добавления корректирующих чи сел к результату измерения. При этом высокая точность измерения мо-жет быть достигнута только в том случае, если число точек коррекции будет достаточно большим, что не всегда возможно, так как увеличение точек коррекции ведет к увеличению объема памяти постоянного запоминающего устройства, усложнению устройства и снижению его надежности.Цель изобретения - повышение точности измерения температуры путем аппроксимации характеристики термопреобразователя нелинейными функциями ф Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, подключенный к входу преобразователя сигнала термопреобразователя во временной интервал, выход которого соединен с управляющим входом ключа, генератор счетных импульсов, выход которого через ключ подключен к тактовому входу программируемого двоичного счетчика, вход записи которого соединен с выходом формирователя импульса записи, информационные входы соединены с выходами постоянного запоминающего устройства, а выход подключен к входу формирователя импульса записи и входу двоичного счетчика, выходы которого соединены с адресными входами постоянного запоминающего устройства, двоично-десятичный счетчик, выходы которого соединены с входами блока индикации, введены второй программируемый двоичный .счетчик,два управляемых делителя частоты и регистр, входы которого соединены с выходами постоянного запоминающегоустройства, а выходы - с управляющими входами первого управляемого делителя частоты, вход которого соединен с выходом ключа и через второй управляемый делитель частоты - с тактовым входом двоично-десятичного счетчика, а выход подключен ктактовому входу второго программируемого двоичного счетчика, информационные входы которого соединены с выходами постоянного запоминающего устройства, а выходы подключены к управляющим входам второго управляемого делителя частоты, при этом входы записи регистра и второго программируемого двоичного счетчика подключены к выходу Конец измерения" преобразователя сигналов термо1161830 3преобразователя во временной интерНа чертеже представлена блок-схе-ма устройства для измерения температуры. 5Устройство содержит термопреобразователь 1, преобразователь 2 сигнала термопреобраэователя во временной интервал, ключ 3, генератор 4счетных импульсов, первый програмчируемый двоичный счетчик 5, двоичный счетчик 6, первый управляемыйделитель 7 частоты, второй програм-,мируемый двоичный счетчик 8, второй управляемый делитель 9 частоты, 15двоично-десятичный счетчик 10,блок 11 цифровой индикации, постоян ное запоминающее устройство (ПЗУ)12, регистр 13 и формирователь 14импульса записи. 20Устройся ю работает следующимобразом,Весь диапазон измеряемых температур разбивается на. поддиапазоиы,длина которых выбирается исходя из 2возможности аппроксимации с задан-ной степенью точности характеристики термопреобразователя Й зависимостями вида Е 1 (с) = ас + Ь;с,где а и Ь - постоянные коэфициенты,1д = 1,2, ,и (и - номерподдиапазона) .В устройстве 12 под каждым адресом хранится .три числа: первое,задающее длину участка аппроксимации, подается на информационный вход.счетчика 5. Второе число, определяю-.11)щее коэффициент передачи К 1 управляемого делителя 7, заносится в регистр 13, который необходим для того, чтобы во время цикла измерениякоэффициент передачи делителя 7 оставалсЯ постОЯнным Это Обусловле 4но тем, что в устройстве примененалгоритм одноразовой коррекции (корректирующее воздействие определяется по результату предыдущего циклаизмерения и остается неизменным напротяжении текущего цикла измерения). Третье число К , определяющее начальную установку счетчика 8,подается на информационный вход счетчика 8.ЯВыходной сигнал термопреобраэователя преобразуется в интервал времени, управляющий работой ключа для . прохождения импульсов с генератора 4 на входы счетчика 5 и делителей 7 и 9 частоты, В начале цикла измерения общим импульсом сброса (цепи сброса на чертеже не показаны) счетчик 5 устанавливается в нулевое состояние. После прихода на его тактовый вход числа ймпульсов, равного объему счетчика, на его выхо- де появляется импульс (импульс пере- полнения), который через формирователь 14 воздействует на вход закиси счетчика 5 и поступает на вход счетчика 6, Импульсы с выхода счетчика 5 подсчитываются счетчиком 6 и результат подается на адресные входы постоянного запоминающего устройства 12. Вследствие этого в счетчик 5 записывается число, поступающее с выходов ПЗУ 12, Это число определяет длину следующего шага изменения адреса ПЗУ, так как следующий импульс на выходе счетчика 5 появится после прихода на его вход количества импульсов, равного дополнению к числу, переписанному с выходов ПЗУ. Включение элементов по такой схеме позволяет программно управлять шагом изменения адреса постоянного запоминающего устройства 12.Смена начального числа в счетчике 5 происходит при каждом иэмененци адреса ПЗУ (т.е. номера участка аппроксимации) за исключением тех случаев, когда два смежных участка имеют равную длину.Одновременно с изменением начального числа в счетчике 5 происходит ф изменение чисел, поступающих на входы регистра 13 и счетчика 8. Однако запись этих чисел в регистр 13 и счетчик 8 осуществляется только в конце работы преобразователя 2 по сигналу "Конец измерения", поступающему на их входы записи. Если обозначить число импульсов на выходе ключа 3 через х, то при повторном запускена выходе делите(к)ля 7 получаем число К х, где К 1 - коэффициент передачи делителя 7, соответствующий К - поддиапазону, в пределах которого находится измеряемая температураЭти импульсы подсчитываются счетчиком 8, причем счет начинается не с нуля,к)а с числа Ккоторое присутствует на его информационных входах. ТакимВ 1161830образом, число присутствующее навыходах счетчика 8, а также науправляющих входах делителя 9, можнс,выразить как (К 1"хК 1 ). Припоступлении х импульсов на вход делителя 9 с выхода ключа 3 на еговыходе получаем число импульсов:КМ + Ксю к( к(ф 1й 2 4И=к х+ хс с с 16где С - постоянная делителя 9.Это количество импульсов подсчиты.вается счетчиком 10 и индицнруетсяблоком цифровой индикации. Привыполини условий а К/С, 13Ьщ К. /С результат измерения б пропорционален измеряемой темпера= туре.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в отличие от прототипа аппроксимировать функцию преобразования термопреобразователя нелинейньвн зависимостями, что значительно увеличивает точность аппроксимации, а следовательно, и точность измерения, Кроме того, обеспечивается возможность аппроксимирования термопреобразователей с более выраженной нелинейностью, т.е. увелйчивается число термопреобразователей, которые могут быть использованы в устройстве. Заказ 3963/4 5 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва; Ж, Раушская наб., д. 4/5