Устройство для измерения температуры

(19) И 1) 02 1)4 С И гмК"-) -" я ПИСАНИЕ ИЗСБРЕТЕВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/3 24-10Бюл,В 9 кий орден тельный за(21) 3710250 (22) 12.12.8 (46) 07.03.8 (71) Челябин ;приборостро бор"72 В.В.Пя очета оприЗнак д Те щен во СССР 1976. СССР(57) Изобретение отемпературных измек устройствам длятуры термоэлектричвателями (ТП ), снаторами. Цель изобрление типа градуир ЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕя к области а именно ия темпера- преобразои калибра" - опредеи ошибки носи ений эмерескими женнымтениявки Т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ( ) тшев и В.Е.Тер (53) 536532(088,8) (56) Авторское свидетельс У 569876, кл.О 1 К 15/ОАвторское свидетельств М 666444, кл. С 01 К 7/02 С) 01 К 15/00, 1977. измерения температуры, ТП 1 погружают в измеряемую среду, выходнойсигнал с блока 1 поступает на входыблока 2 управления и блоков 3 сравнения. Блок 3-1 сравнивает ЗДС ТП 1с напряжением источника 4- эталонного напряжения, полученная разностьпоступает на вход блока 5 выделениянаименьшей разности. При этом температура фазового перехода калибраторавыбрана немного нее диапазона иэмеряемыхтемператур,а каждое эталонноенапряжение равно стандартному значению ЭДС ТП в точке фазового перехода каждой из распознаваемых градуировок. Цифровой сигнал с.регистрапоступает на коммутатор, которыйпод действием этого сигнала пропускает на схему выборки-хранениянаименьшую разность, т.е, ошибкуизмерения, а регистр запоминаетномер разности, который определяеттип градунровки ТП, 2 ил.Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения температурытермоэлектрическими преобразователями, снабженными калибраторами.Цель изобретения - определениетипа градуировки термоэлектрического преобразователя и ошибки измерения температуры.На Фиг.1 приведена блок-схемаустройства; на фиг,2 - схема блокавьщеления наименьшей разности.устройство для измерения температуры содержит термоэлектрическийпреобразователь 1, снабженный калибратором (реперным материалом сопределенной точкой плавления),блок 2 управления, 1 блоков 3 сравнения 3-1,3-23- и) , п источников4 эгалонного напряжения (4-1,4-24 и) и блок 5 выделения наименьшейразности.Блок 2 управления, как и в известном устройстве, фиксирует моментФазового перехода материала калибра-,тора, т.е. момент его плавления,например по равенству нулю производной от выходного сигнала термопреобразователя, и Формирует сигнал дляуправления блоком 5 выделения наименьшей разности. Он может быть выполнен, например, в виде последовательно включенных дифференциатора,нуль-органа и одновибратора.Блоки сравнения, их число должнобыть равно количеству распознаваемых градуировок, могут быть выполнены, например, ча основе дифференциальных усилителей по известнымсхемам.Блок 5 вьделения наименьшей разности может быть выполнен по предлагаемой схеме и содержит И операционных усилителей 6-1,6-26 11на Фиг.2 приведена схема блока 5для случая, когда= 4 ), резисторы7-1. 7-4 и 8-1 .8-4, диоды9-1,9-4, коммутаторы 10-1.10-4, компараторы 11-13, коммутаторы14 и 15, логическую схему 16, регистр 17, коммутатор 18 и схему 19выборки и хранения,Коммутаторы 11,14 и 16 выполнены так, что при отсутствии отрицательного напряжения на управляющем входе выходной зажим соединяется с нижним входным зажимом, а при наличии отрицательного напряжения на управляю Блок 5 вьделения наименьшей разности работает следующим образом.50 На вход операционного усилителя 6-1 через резистор 7- поступает первая разность между напряжениемисточника 4-1 эталонного напряжения и ЗДС термопреобразователя 1. Если эта разнос-ь положительна, на выходе усилителя 6-1 появляется отрицательное напряжение, и коммутатор 10-1 пропускает положительное напряжение 1 ц 15 20 25 Зб 35 40 45 щем входе - с верхним входным зажимом.Операционные усилители 6 с резисторами 7 и 8, диодами 9 и коммутаторами 10 образуют схемы преобразования разнополярного сигнала в однополярный.Устройство работает следующимобразом,При измерении температуры снабженный калибратором термоэлектрический преобразователь 1 погружают визмеряемую среду, и выходной сигналтермоэлектрического преобразователя1 поступает на входы блокауправления и блоков 3 сравнения,Блок 3-1 сравнения сравнивает ЭДСтермопреобразователяс напряжениемисточника 4-1 эталонного напрчженияи полученная разность поступает напервый вход блока 5 вьделенин наименьшей разности. Причем температурафазового перехода калибраторавыбрана немного ниже диапазона измеряемых температур, а каждоеэталонное напряжение равно стандартному значению ЭДС термоэлектрического преобразователя в точке фазового перехода каждои из распознаваемых градуировок,Аналогично на остальные входыблока 5 поступают разности междукаждым эталонным напряжением и ЭДСтермонреобразователя 1.В момент фазового перехода калибратора в термопреобразователеблок 5 вьделения наименьшей разностиформирует и запоминает по сигналублока 2 управления два сигнала:цифровой сигнал, кодирующий номернаименьшей разности и являющийсяидентификатором градуировки, и аналоговый сигнал - разность междустандартной ЭДС и ЭДС термопреобразователя 1 в точке фазового переходакалибратора, отражающий дрейф градуировочной характеристики.с входа блока 5 на вход компаратора.11. Если первая разность отрицательна, то на выходе усилителя 6-1 появляется положительное напряжение,и диод 9-1 открывается,Напряжение на катоде диода 9-1равно по абсолютной величине входному, но противоположно по знаку.При этом коммутатор 10-1 пропускаетнапряжение с катода диода 9- навход компаратора 11, Это напряжениеположительно и равно по абсолютнойвеличине входному.Аналогично на выходах коммутаторов С- 10-4 напряжение всегдаположительно и равно входному по абсолютной величине.Абсолютная величина первой и второй разности поступает на входыкомпаратора 11. Если первая разностьменьше второй, на выходе компаратора 11 появляется отрицательное напряжение, и.коммутатор 14 пропускаетна вход компаратора 13 напряжение свыхода коммутатора 10-1. Если перваяразность больше второй, на выходекомпаратора 11 отсутствует дополнительное напряжение, и коммутатор14 пропускает на вход компаратора13 напряжение с коммутатора 10-2.Таким образом, на выход коммутатора14 проходит всегда меньшее иэвходных напряжений, а напряжениена выходе компаратора 11 кодируетномер этого напряжения. Аналогично на выходе коммутатора 15 присутствует всегда меньшее из его входных напряжений, а выход компаратора 12 несет логическую информацию о номере этого напряжения.Компаратор 13 сравнивает выходные напряжения коммутаторов 14 и 15,12 ббб 9выхоцные сигналы компараторов 11 13 поступают на вход логической схемы, которая преобразует их в вид удобный для управления коммутатором 18, т.е. формирует цифровой сигнал, однозначно определяющий номер наименьшей разности, поступающий на вход регистра 17.Цифровой сигнал с регистра 17 10 поступает на коммутатор 18, которыйпод действием этого сигнала пропускает на вход схемы 19 выборки-хранения наименьшую разность, т.е. ошибку измерения, а регистр 17 запоминает номер этой разности, который однозначно определяет тип градуировки термоэлектрического термопреобразователя.20 Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, содержащее снабженный калибромтермоэлектрический преобразователь,25 выход которого подключен.к блокууправления, источники эталонныхнапряжений и блок сравнения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюопределения. типа градуировки термоэлектрического преобразователя иошибки измерения температуры, в неговведены дополнительные блоки сравнения и источники эталонных напряженийи блок выделения наимеиьшей разности,35входы которого соединены с выходомблока управления и выходами всехблоков сравнения, число которых равно количеству распознаваемых градуировок, при этом первые входы блоков40сравнения соединены с выходом термоэлектрического преобразователя, авторые входы - с выходами источниковэталонных напряжений,1216669 Тираж 778 Подписное НИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти 35, Москва, Ж, Раушская араб.,Зака 13 атент", г.ужгород, ул,Проектная,4 илиал Составитель В.КуликовРедактор И.Дербак Техред А.Вабинец Корректор О.Луговая