Устройство для измерения температуры

(51)4 С 01 К ЕН ния. Вследстви ры баланс изме шается. В резу счетчика 38 чи понижения темпетельного моста наруЯ ьтате заполне начение лов а в соо л ганафф 0 ц вои локемивтс е с37 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЭ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Малиновский В.К. Цифровые измерительные мосты. - М,: Энергия, 1976, с. 181,Патент США М 3702076, кл. 73-362, опублик. 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к цифровым измерителям температуры на основе уравновешенного моста постоянного тока, может быть использовано в качестве широкодиапазонного измерителя температуры. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых температур и повышение точности измереыходах увеличивается, переключая ветствующие ключи уравновешивао плеча моста, баланс восстанавется и на первом выходе,.нуль-орвосстанавливается логический запрещающий прохождение такточастоты на вход 36 счетчика 38.39 индицирует новое значениеературы. При увеличении сопроения термообразователя 1 появляразбаланс другой полярности, и тором выходе селектора 34 появся,сигнал логической "1", разреий прохождение тактовой частоты нератора 35 на вычитающий вход четчика 38, Блок 39 индицирует С е значение температуры. 1 ил.13158Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к цифровым измерителям температуры на основе уравновешенного моста постоянного тока, и может быть использовано в качестве широкодиапазонного измерителя температуры.Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых температур и повышение точности измерения, ЮНа чертеже приведена блок-схема устройстваУстройство для измерения температуры содержит термопреобразователь 1 сопротивления, например, платино вый с сопротивлением К , включенный последовательно с дополнительным резистором 2 с сопротивлением К в одно из плеч измерительного моста, в два других плеча которого включены 20 резисторы 3 и 4 с сопротивлением К и К. Уравновешивающее плечо измерительного моста состоит из последовательно соединенных первого 5, второго 6, третьего 7 и четвертого 8 ре зисторов с сопротивлениями К-К и резисторов 9-24 с сопротивлениями Кз-К с соответствующими ключами К 9- К 24, образующими четыре управляемые тетрады 25-28 двоично взвешенных ре зисторов (магазин сопротивлений),Резистор 29 с сопротивлением К включен параллельно резистору 5 через замкнутые контакты первого ключа 30. Резисторы 7 и 8 зашунтированы раэмыкающими контактами второго и третьего ключей 31 и 32 соответственно,Измерительная диагональ моста подключена к входу нуль-органа 33, выходы которого соединены с управляю щими входами селектора 34, к информационному входу которого подключен генератор 35 тактовой частоты, Выходы селектора 34 подключены к суммирующему 36 и вычитающему 37 входам четырехразрядного двоична-десятичного реверсивного счетчика 38 с блоком 39 индикации, Выходы десятых долей 40, единиц 41 и десятков 42 счетчика 38 подключены к управляющим входам ключей соответствующих тетрад 26-28, уравновешивающего плеча моста, а выходы 43 сотен счетчика 38 - к управляющим входам ключей 30-32 и ключей тетрады 25 через дешифратор 44. 33 2чика соединены с управляющими входами ключей К 13, К 17 и К 21, выходы "2"с управляющими входами ключей К 14,К 18 и К 22, выходы "4" - с управляющими входами ключей К 15, К 19 и К 23,а ьыходы "8" - с управляющими входами ключей К 16, 20 и К 24,Устройство работает следующим образом.В случае баланса измерительногомоста сигнал на входе нуль-органа 33отсутствует и на его выходах присутствуют сигналы логического "0". Врезультате селектор 34 закрыт и блок39 индицирует значение температуры,код которой записан в счетчике 38.При уменьшении сопротивления термопреобразователя 1 (вследствие понижения температуры) баланс моста нарушается, и на .первом выходе нуль-органапоявляется сигнал логической "1",разрешающий прохождение тактовой частоты с генератора 35 через селекторна суммирующий вход 36 счетчика 38.В результате заполнения счетчика 38числовое значение кода на его выходах увеличивается, переключая соответствующие ключи уравновешивающегоплеча моста, баланс моста восстанав"ливается, и на первом выходе нульоргана восстанавливается логический "0", запрещающий прохождениетактовой частоты на вход 36 счетчика 38, Блок 39 индицирует новоезначение температуры. При увеличении сопротивления термопреобраэователя 1 (вследствие повышения температуры) на измерительной диагоналимоста появляется сигнал разбалансадругой полярности, и на втором выходе селектора появляется сигналлогической "1", разрешающий прохождение тактовой частоты с генератора35 через селектор на вычитающий вход37 счетчика 38, В результате числовое значение кода на выходах счетчика уменьшается, переключая соответствующие ключи уравновешивающего плеча моста, баланс моста восстанавливает; я, и на втором выходе нульоргана восстанавпивается сигнал логического "0", запрещающий прохождение тактовой частоты на вычитающийвход счетчика 38. Блок 39 индицирует новое значение температуры.Выходные сигналы счетчика 38 представлены логическими сигналами в параллельном двоично-десятичном коде 1-2-4-8. При этом выходы "1" счетДля примера рассмотрим работу устройства с платиновым термопреобразователем сопротивления с сопротивлением 46 Ом при С С (градуировка 21, 3 135833 4 В этом случае резисторы моста доЛжны 3 (диапазон от -200 до -100;1 С), иметь следующие значения, Ом: Кг 10, К 13 и К 16 (девять десятков граь десятков градусов28 7 Кф 560 К 3 5 Кб 273 66 Цельсия)К 1 612,34; Ко 142,29 К 226,70. Ре- градусов Цельсия), К 21 и К 24 (девять зисторы тетрад 25-28 (сотни, десятки, 5 десятков градуса Цельсия). В этом единицы и десятые доли единиц граду- случае баланс моста определяетсопределяется по сов Цельсия) должны иметь соответст- формулевенно сопротивления К К 12 К+К и К 8, 4, 2 и 1 кОм, К 1 т 19 К 19 10Кг 080 40 20 и 10 кОм, К 1 К Кг1 ,и Кгд 800, 400, 200 и 100 кОм.+1 1 1 1 1При К =46,00 Ом (Е=О 0 С) и балансе моста все ключи выключены.Уравнение баланса моста в этом случаеПри К =27,44 Ом (Т=-1000 С) ибалансе моста включен ключ 32. Ба(к+К ) (К+К )=К Кг) ( Ю б)Фланс моста в этом случае определяетсяПри К=63,973 Ом (С=999 С) и ба- по Формулелансе моста включены ключи К 13 и 20 (К +К )(К +К + ) - К 16 (девять десятков градусов ЦельсиЯ), К 17 и К 20 (девЯть единиц гРа- ПРи Кс=45,982 Ом (Е=-О, С) и бадусов Цельсия), К 21 и К 24 (девять де- лансе моста включены ключи 32 (дисятых градуса Цельсия). В этом слу- апазон от -100 до -0,1 С), К 13 и К 16 чае баланс моста определяется по фор(девять десятков градусов Цельсия), мулеК 17 и К 20 (девять единиц градусовЦельсия), К 21 и К 24 (девять десятых ,(к+к) (к+2 1 1 11 1 1градуса Цельсия). В этом случае ба+ + + + + + ланс моста определяется по ФормулеК 6 Ктз Кб К 1 Кго Кгт Кг 2С 2 5К К 4 фПри К 6399 Ом (с 100,0 С) и балансе моста включен ключ К 9. Баланс моста определяется в этом случае по формуле(К +К )(К + - 1)=К К,Кб К 2К+К ЗУравновешивание сотен градусов в 40 диапазоне от -200 до -0,1 С осуществляется с помощью ключей 30 и 31 (диапазон от -200 до -100,1 С) и ключа 32 (диапазон от -100 до -0,1 С). При этом ключи К 9-К 12 всегда выклю чены, а уравновешивание десятков, единиц и десятых долей градусов Цельсия осуществляется с помощью ключей К 13-К 24 так же, как и при положительных температурах. Например, при50 Кс=795 Ом (Е=-200 С) и балансе моста включены ключи 30 и 31. Баланс моста в этом случае определяется по формулек +К 29 55(К +К ) (- -- +К +К )=К К ,с 2 К+К б т зУ 29При К =27,421 Ом (С=-1001 С)и балансе моста включены ключи 30 иформула изобретения,Устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь сопротивления, включенный в одно из плеч измерительного моста, в два других плеча которого включены постоянные резисторы, а уравновешивающее плечо выполнено в виде магазина сопротивлений, нуль-орган,В принципе устройство может работать с платиновыми термопреобразователями любой градуировки при условииизменения номиналов резисторов К -К 83и К Например, для термопреобразова 29теля градуировки 1 ООП необходимо .иметь следуюшие номиналы, Ом: КК 44,970; К 770,0; К 13,31;Кб 30151 Кт 9)8541 11 В 18254К, 20,24,Устройство обеспечивает измереоние температуры в диапазоне от -200 Сдо +500 С с точностью 0, С,Составитель В,КуликовРедактор О.Юрковецкая Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар Заказ 2352/44 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.О 5, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,4 5 13 вход которого подключен к измерительной, диагонали измерительного мо ста, а выходы подключены к управляющим входам селектора, информацьЬнный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, блок цифровой индикации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых температур и повышения точности измерения, в него введены дополнительные резисторы, три управляемых ключа, дешифратор и реверсивный четырехразрядный счетчик, входы которого соединены с выходами селектора, а выходы аодключены к блоку цифровой индикации, при этом последовательно с термопреобразователем сопротивления включен дополнительный резистор, а уравновешивающее плечо измерительно" го моста выполнено в виде четырех . последовательно включенных резисто 15833, 6ров, выводы первого из которых через нормально разомкнутые контакты первого управляемого ключа соединелны с выводами пятого резистора, выводы третьего и четвертого резисторов соединены соответственно с нормально замкнутыми контактами второго и третьего управляемых ключей, а магазин сопротивлений включен парал 1 р лельно второму, .третьему и четвертому резисторам и выполнен в виде четырех управляемых тетрад, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами первого, вто рого и третьего разрядов четырехразрядного реверсивного счетчика, выходы четвертого разряда которого подключены к входу дешифратора, выходы которого соединены с управляющим входом четвертой тетрады и управляющими входами первого, второго и третьего ключей.