Устройство для измерения температуры

1 К 7/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ еля 1 вследствиеуры на измеритель оявляется сигнал термопреобраз вышения темпе й диагонали мостразбаланса друходе селекторалогической ние тактовой чачерез селектор37 счетчика 35.вое значение кока 35 уменьшаетветствующие клюплеча, баланс м ся и на выходенавливается логщий прохождениевход 37 счетчик ции индицирует ратуры. 2 ил. росноост вышен еньшени СУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Патент США У 3702076, кл. 73-362, опублик, 1972.Авторское свидетельство СССР Ф 1315833, кл. С 01 К 7/24, 1983(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕИПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к циф вым измерителям температуры на о ве уравновешенного моста и оянного тока, Цель изобретения - упрощение конструкции устр-ва и по ие его надежности за счет ум я числа ключей. При увеличении сопротивления)1ВСЕСОЩГН 1 ти;,ЦВйц -. ват ат ои полярности и на вы появляется сигнал разрешающий прохождеоты с генератора 34 33 на вычитающий вход В результате числода на выходах счетчися, переключая соотчи уравновешивающего оста восстанавливает- нуль-органа 32 восста" ический "0", запрещаю- тактовой частоты на а 35, Блок 38 индикановое значение темпе45 50 55 1138Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к цифровым измерителям температуры на основеуравновешенного моста постоянного тока, и может быть использовано в качестве широкодиапазонного измерителятемпературы.Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение егонадежности за счет уменьшения числаключей,На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - схема дешифратора,Устройство содержит термопреобразователь 1 сопротивления (напримерплатиновый с сопротивлением К 1),включенный последовательно с первымрезистором 2 с сопротивлением К 2 водно из плеч измерительного моста,в два других смежных плеча котороговключены второй 3 и третий 4 резисторы с сопротивлениями КЗ и К 4, ауравновешивающее плечо состоит из последовательно соединенных четнертого5 и пятого 6 резисторов с сопротив-лениями К 5 и Кб и резисторов 7 - 22с сопротивлениями К 7 - К 22 с соот-.ветствующими ключами К 7 - К 22, образующими четыре управляемые тетрады23-26 двоично-взвешенных резисторов(магазин сопротивлений), три дополнительных оеэистора 27 - 29 с сопротивлениями К 27 - К 29, первый 30 ивторой 31 ключи, нуль-орган 32, селектор 33, генератор 34 тактовой частоты, четырехразрядный двоично-десятичный реверсивный счетчик 35 с суммирующим Зб и вычитающим 37 входами,блок 38 индикации и дешифратор 39,выходы которого подключены к управляющим входам ключей 30 и 31 и ключей тетрады 23, а вход соединен свыходами 40 сотен реверсивного счетчика 35, выходы 41 десятков, выходы42 единиц и выходы 43 десятых долейкоторого подключены к управляющимвходам ключей соответствующих тетрад 24-26.Выходные сигналы счетчика 35 представлены логическими сигналами в параллельном двоично-десятичном коде1-2-4-8. При этом выходы "1" счетчика соединены с управляющими входамиключей К 11, К 15 и К 19, выходы "2" -с управляющими входами ключей К 12,К 16 и К 20, выходы "4" - с управляющими входами ключей К 13, К 17 и К 21,4966 2выходы "8" - с управляющими входамиключей К 14, К 18 и К 22.Схема включения дешифратора 39,включающего в себя инвертор 44,приведена на фиг. 2.Источник питания (не показан) должен быть подключен к питающей диагонали измерительного моста - точкамсоединения резисторов 2, 3,29 и 4,5, 27Устройство работает следующим образом.В случае баланса измерительного 15 моста сигнал на входе нуль-органа 32отсутствует и на его выходах присутствуют сигналы логического нуля. Врезультате селектор 33 закрыт и блок38 индикации индицирует значение тем пературы, код которой записан в счетчике 35. При.уменьшении сопротивления термопреобраэователя 1 вследствие понижения температуры баланс моста нарушается и на первом выходе 25 нуль-органа 32 появляется сигнал логической "1", разрешающий прохождение тактовой частоты с генератора 34через селектор 33 на суммирующий вход36 счетчика 35. В результате запол нения счетчика 35 числовое значениекода на его выходах увеличивается,переключая соответствующие ключиуравновешивающего плеча, баланс моста восстанавливается и на первом выходе нуль-органа 32 восстанавливает1ся логический 0 , запрещающий прохождение тактовой частоты на вход 36счетчика 35, Блок 38 индикации индицирует новое значение температуры,40 При увеличении сопротивления термопреобразователя 1 вследствие повыше ния температуры на измерительной диагонали моста появляется сигнал раэбаланса другой полярности и на второмвыходе селектора 33 появляется сигналлогической "1", разрешающий прохождение тактовой частоты с генератора 34через селектор 33 на вчитающий вход37 счетчика 35, В результате. числовоезначение кода на выходах счетчика 35уменьшается, переключая соответствующие ключи уравновешивающего плеча,баланс моста восстанавливается и навтором выходе нуль-органа 32 восстанавливается логический "0", запрещающий прохождение тактовой частоты навход 37 счетчика 35. Блок 38 индикации индицирует новое значение тем"пературы.138496 Ь дня примера рассмотрим работу устройства с платиновым термопреобразователем сопротивления с сопротивлением 46 Ом при О С (градуировка 21), В этом случае резисторы мостов должны иметь следующие номиналы: К 210 Ом; КЗ = 29,84 Ом, К 4=5 ЬО Ом; К 27=391,27 Ом, Кб=20,49 Ом; К 5 = 910,44 Ом; К 28 = 38,3 Ом; К 29 =751,24 Ом,Резисторы тетрад 23-26 (сотни, десятки, единицы и десятые доли единиц С) должны иметь соответственно сопротивления; К 7-К 9 - 800, 400, 200 и 100 Ом, К 11-К 14 - 8, 4,(Кс+К 2) (К 5+Кб) = КЗ К 4(Кс+К 2) (Кб+ )-КЗ К 4 (2)1К 5 К 11 В.14 К 15 К 18 К 19 К 22 При Кс=45,982 Ом (с= -0,1 С) включены ключи К 7, К 11, К 14, К 15, К 18,К 19 и К 22. В этом случае баланс моста определяется уравнением+ + - + + -+К 27 К 5 К 9 К 11 К 14 Устройство обеспечивает измерениеОтемпературы с погрешностью + 0,1 Св диапазоне от -200 до +500 С, а прииспользовании термопреобразователейс повышенной теплоустойчивостью от-200 до +99,9 С. При Кс=27,44 Ом (с= -100,0 С) и балансе моста включен ключ К 7. Баланс К моста определяется уравнением(КК+82) (Кб + - = КЗ 84 (5)К 5 К 7К 5+К 7 В диапазоне от 0 до 799,9 С ключи 30 и 31 постоянно включены, обеспечивая включение в мост резисторов 27-29. Например при Кс = 46,00 Ом (С = 0 С) включены ключи 30 и 31 и баланс моста определяется уравнениемВ принципе устройство может работать с платиновыми преобразователями ТСП любой градуировки при условии изменения номиналов резисторов 3"6,28, 27 и 29, Например, для термопре. - образователя градуировки 100 П необходимо иметь следующие номиналы. КЗ = 46,385 Ом, К 4 = 770 Ом; В 5 1289 Ом; Кб = 19,45 Ь Ом; К 27 2 и 1 кОм; К 15-К 18 - 80, 40, 20 и 10 кОм, К 19-К 22 - 800, 400, 200 и 100 кОм.При Кс=7,95 Ом (с= -200,0 С) и балансе моста все ключи выключены. Уравнение баланса моста в этом случае имеет вид При Кс=27,421 Ом (с= -100,1 С) ибалансе моста включены ключи К 11, К 4К 15, К 18, К 19 и К 22, В этом случаебаланс моста определяется уравнением При Кс = 63,99 Ом (с = +100 С)включены ключи 30, 31 и К 7 и балансмоста определяется уравнением1384966 Составитель В,КуликовРедактор А.Ревин Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяг 403/38 Тираж 607 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 1 13035, Москва, Жказ Подписноеного комитета СССРний и открытийРаушская наб.,д, 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие оектная, 4 город, у Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь сопротивления, включенный последовательно с первым резистором в одно из плеч измерительного моста, в два других смежных плеча которого включены постоянные второй и третий резисторы, а уравновешивающееся плечо состоит из последовательно соединенных четвертого и пятого резисторов и магазина сопротивлений, состоящего из четырех управляемых тетрад двоично"взвешенных резисторов и подключенного к выводам четвертого резистора, источник питания, подключенный к питающей диагонали измерительного моста - точкам соединения первого резистора с вторым и третьего резистора с четвертым, нуль-орган, вход которого соединен с измерительной диагональю измерительного моста, а выход подключен к управляющему входу селектора, информационный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выходы подключены к входам реверсивного четырехразрядного счетчика, выходы первого, второго и третьего разрядов которого подключены соответственно к 5управляющим входам первой, второй итретьей тетрад двоично-взвешенных резисторов, а выход четвертого разрядаподключен к входу дешифратора, выходкоторого соединен с управляющим входом четвертой тетрады двоично-взвешенных резисторов и управляющими входами первого и второго ключей, блокиндикации, подключенный к выходам реверсивного четырехразрядного счетчика, три дополнительных резистора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью упрощения устройства и повышения его надежности, последовательно соединенные дополнительные резисторы включены в питающую диагональизмерительного моста, причем выводывторого дополнительного резисторачерез нормально разомкнутые первыйи второй ключи соединены с выводамипятого резистора уравновешивающегоплеча.