Устройство для измерения температуры

(19) 11 1)4 С 01 К 7 СРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИЗОБРЕТЕЕТЕЛЬСТВУ САН АВТОРСКОМУ- 10 Е Бюл, В 29политехнический иского комсомолааки, Н,М.Щупляк,И.Подобаный мпе ия(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к т ратурным измерениям. Цель изоб ния - повыщение точности измер и увеличение помехозащищенност ложительным потенциалом инверс выхода НБ-триггера 4 открывает мент И 7, и сигнал с выхода уп ляемого генератора 17 поступае измерительный вход цифрового ч томера 10, Последний измеряет ту управляемого генератора 1713 дает сигнал Конец измерения , которым через элемент ИЛИ 14 по Я-входу опрокидывается КЯ-триггер 4, а через элемент ИЛИ 15 по В-входам обнуляются счетчики 8 и 9 и через ключ 12 28690разряжается конденсатор 13 памяти, Показания цифрового частотомера 10 соответствует частоте феррорезонанса, значение которой определяет измеряемую температуру, 2 ил, Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к уст, ройствам для измерения температуры,содержащим чувствительный элементбиз термомагнитного материала,Целью изобретения является повышение точности измерения и увеличение помехозащищенности.На ФИг, 1 представлена схема предлагаемого устройства; на Фиг, 2временные диаграммы его работы,Устройство для измерения температуры содержит чувствительный элемент1 из ферромагнитного материала, выполненный в виде кольца с обмоткой,формирователь 2 импульсов, пороговоеустройство 3, КБ-триггер 4, первый5, второй 6 и третий 7 элементы И,первый 8 и второй 9 счетчики импульсов, цифровой частотомер 10 первый11 и второй 12 ключи, конденсатор 13памяти, первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ, генератор 16 тока, управляемый генератор 17 импульсов, резистор 18 и конденсатор 19,Устройство работает следующим образом,1Пусть в момент времени с, выдается сигнал "Старт" (фиг 2 а), которым через второй элемент ИЛИ 15 обнуляются первый 8 и второй 9 счетчики импульсов, открывается второй ключ 12, разряжается конденсатор 13 памяти, а через первый элемент ИЛИ 14 устанавливается в единичное состояние Ю-триггер 4 (Фиг. 2 з), На выходе первого счетчика 8 формируется последовательность импульсов с частотой повтороения, задаваемой коэффициентом пересчета счетчика (фиг, 2 в),Ес3где Е, - частота сигнала управляемого 4генератора (Фиг, 2 б). Импульсом положительной полярности с выхода первого счетчика 8 черезоткрытый первый элемент И 5 открывается первый ключ 11 и конденсаторпамяти 13 заряжается постоянным током генератора 16, при этом напряжение на нем линейно возрастает (фиг,2 г)и, тем самым, осуществляется развертка частоты управляемого генератора17, Выходной сигнал последнего поступает на вход второго элемента И 6, вырабатывающего по команде первого счетчика 8 пачки импульсов, которые усиливаются и стабилизируются по амплитуде Формирователем 2 и поступаютна последовательный нелинейный феррорезонансный контур, состоящий из чувствительного элемента 1,. конденсатора 19 и резистора 18, Поскольку развертка частоты осуществляется в сторону ее уменьшения, то в начале поиска контур находится в нерезонаксномсостоянии, характеризующемся малымизначениями токов и напряжений в элементах кочтура, т.е,Е.Е(2)где Е - частота Феррорезонанса,В сл.,чае, когдаЕ= Е (3)контур скачкообразно переходит в Феррорезонансный режим (фиг, 2 д), характеризующийся большими значениями напряжений на конденсаторе 19, которыемогут на порядок отличаться от напряжений в нгрезонансной зоне и определяются параметрами элементов контураи амплитудой сигнала, поступающегос Формирователя 2, Поиск частоты феррорезонанса осуществляет управляемыйгенератор 17 импульсов, в которомизменение входного напряжения на конденсаторе 13 от Б ло Б приводитк изменению частоты генератора отдо Е,ц и всегда выполняетсяусловие (2),10 3 13Напряжение на конденсаторе 13 памяти на время действия импульсов положительной полярности с выхода первого счетчика 8 через первый элемент И 5 на управляющий вход первого ключа 11 линейно возрастает, а на время действия импульсов отрицательной полярности запоминается (фиг,2 г), Выходные импульсы первого счетчика 8 подсчитываются вторым счетчиком 9, коэффициентом пересчета которого задается количеСтво ступенек запоминания напряжения на конденсаторе 13 памяти, при этом длительность линейного участка и длительность развертки диапазона управляемого генератора определяются следующими выражени- ями 1 1(4)2 Г 6 Ггде г - длительность линейного участка напряжения на конденсаторе 13 памяти,си п (5)где с - максимальная длительностьразвертки диапазона управ -ляемога генератора,и - коэффициент пересчета второго счетчика 9. В случае возникновения феррорезонанса в момент времени г срабатывает устройство 3 (фиг. 2 е), пороговое напряжение которого выбирается в зависимости от уровня электромагнитных помех.и по К-входу обнуляется КЯ- триггер 4, Тем самым блокируются первый 5 и второй 6 элементы И. Так как первый ключ 11 закрывается и напряжение на конденсаторе 13 памяти не изменяется, та управляемый генератор 17 вырабатывает сигнал постоянной частоты, Положительным потенциалом инверсного выхода КЯ-триггера 4 открывается третий элемент И 7, и сигнал с выхода управляемого генератора 17 поступает на измерительный вход цифрового частотомера 10. Последний измеряет частоту управляемого генератора 17 и в конце интервала измерения(фиг, 2 ж) выдает сигнал "Конец измерения , которым через первый элемент ИЛИ 14 по Я-входу опрокидывается КБ- триггер 4, а через второй элемент ИЛИ 15 по К-входам обнуляются первый 8 и второй 9 счетчики и через второй ключ 12 разряжается конденсатор 13 памяти. При этом показания цифрового 28690частотомера 10 соответствуют частоте феррорезонанса, значение которой однозначно определяет измеряемую температуру, т,е,рТ (Т) (6)где Т - измеряемая температура,Р - рациональная фукнция, Т;Й, - показания цифрового частотомера,Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее чувствительный элемент из ферромагнитного материала,вьналненный в виде кольца с обмоткой,отличающееся тем, что, 20 с целью повьпения точности измеренияи увеличения памехозащищенности, внего дополнительно введены формирователь импульсов, пороговое устройство,Ю-триггер, первь, второй и третий 25 элементы И, первый и второй счетчикиимпульсов, цифровой частотомер, первый и второй ключи, конденсатор памяти, первый ц второй элементы ИЛИ,генератор тока, управляемый генератор импульсов, резистор и конденсатор, последовательна соединенные собмоткой ферромагнитного кольца исоставляющие последовательный нелинейньй феррарезанансный контур, первым выводом обмотки подключенный квыходу формирователя, а вторым выводам, соединенным с конденсатором,к входу порогового устройства, выходкоторого соединен с К-входом КБ-триг О Гера прямым эьходом соединенного спервыми вхадамц первого и второгоэлементов И, инверсным выходом - спервым входом третьего элемента И, аБ-входом - с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединенс третьим входом второго элемента ИЛИи входом "Старт, а второй входс вьгходом цц 1 ровога частотомера и вторым входам второго элемента ИЛИ, приэтом вход цифрового частотомера соединен с выходом третьего элемента И,второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора, третьимвходом второго элемента И и входомпервого счетчика, выходом соединенного с вторыми входами первого и второго элементов И и входом второго счетчика, а выход последнего соединен спервым входом второго элемента ИЛИ,1328 б 90 Ю,Клец дюкова оставит ехред Л Редактор О.Ю ректор А.Тяск а аз 3475 одписно о комитета СССР и открытий Раушская наб., д, 4 изводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, чл,Проектная,выходом подключенного к обнуляющим К-входам обоих счетчиков и управляющему входу второго ключа, причем вход управляемого генератора соединен с сигнальным входом конденсатора памяти, управляемым входом второго ключа и выходом первого ключа, первым вхоТираж 7 ВНИИПИ Государственно по делам изобретении 113035, Москва, Ж, дом соединенного с выходом генератора тока и вторым входом с выходомпервого элемента И, а свободные выводы конденсатора памяти и резисторанелинейного.феррорезонансного контура соединены с выходом второго ключаи подключены к общей "земляной" шине,