Устройство для измерения температуры

(57) Изобретческой физиквышение точнры. Выходной 6 ехн о-исследов- поператуя ввторяюГутников,ский ие дев такто тече щихс инте е нных ельство СССР7/22, 1980,ьство СССР7/22, 1982. л ика- потивная соста авлок а, т,к еет второ оряалости решно- аддиил.,тью ани тивн 1 та Фиг СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАН(71) Агрофизический нтельский институт)г 1101690, кл. С 01 К ВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕ ние относится к Цель изобретен ости измерения те сигнал формирует ти периодически и задатчика 12 вре В устр-ве мульти вляющая погрешнос о сравнению с повеличины токов,я исключена полностьюИзобретение относится к технической физике, а именно к устроиствамчдля измерения температуры.Целью изобретения является повьппе 5ние точности измерения температуры.На Фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для измерениятемпературы; на фиг.2 - временные ди. аграммы, иллюстрирующие работу устройства; на фиг,З - функциональнаясхема задатчика временных интервалов.Устройство для измерения темпера туры содержит источники тока 1-3,аналоговые ключи 4-7, логарифматор 158 с термочувствительным диодом 9,запоминающий конденсатор 10, буферный усилитель 11, задатчик 12 временных интервалов и выходной фильтр 13(нижних частот. Задатчик 12 временных 20интервалов состоит из генератора 14прямоугольных импульсов, распределителя 15 импульсов на девять, элемента3 ИЛИ 16 и трех элементов ЗИЛИ-НЕ 17,18 и 19. 25Устройство работает следующим образом.Выходной сигнал формируется в течение девяти периодически повторяющихся тактов задатчика 12 временных 30интервалов.В таблице представлены номеразамкнутых в каждом такте ключей, определяемых алгоритмом преобразования,значения напряжения на выходе логарифматора 8 Б , значения выходногонапряжения буферного усилителя 113 ь, .В тех тактах, где ключ 7 замкнут,напряжение на выходе буферного усилителя 11 равно нулю, так как вход буФерного усилителя соединен с общим. приводом. При этом создается цепь длябыстрого заряда конденсатора 10 дотекущего значения напряжения О,которое запоминается на Йем и впо"следствии (при разомкнутом ключе 7)вычитается из напряжения на выходелогарифматора 8,Разность этих двух напряжений поступает на вход буферного усилителя11, коэффициент передачи принят равным 1.Сигнал с выхода буферного усилителя 11 поступает на вход фильтра 13нижних частот. При этом значение напряжения на выходе фильтра .13 нижнихчастот равно среднему значению напряжения на выходе буферного усилителя 11, Если продолжительность всех тактов одинакова, то из таблицы следует1цььвЕ Нп;1 К (1 +1 г+1 з)з 1, 1 г 1 з 9 с 1 (1+1 г) г (1, +1 ) г (1 +1 з)гИз (1) видно, что в выходном сигнале отсутствует составляющая ошибка, обусловленная наличием объемного сопротивления диода В.о. Кроме того, если выполняется условие1 н - 1 гн 1 ьн (2) то из (1), раскладывая логарифм в степенной ряд и ограничиваясь первыми двумя слагаемыми разложения, получают Формулу для погрешности устройства:бьф 54+ г 3г 1 и1 К г+ Фг с/ ), (3) где 11 ,1- номинальные значения тОкОВ 1 11 зд, Рг, Рз - относительные пог 1решности заданиятОкОВ 1 1 1 зИз выражения (3) следует, что в предложенном устройстве мультипликативная составляющая погрешности сильно подавлена, так как в отличие от известного она имеет второй порядок малости по сравнению с погрешностью задания величины токов, а аддитивная - исключена полностью,Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, содержащее логарифматор с термочувствительным диодом, три источника тока, выходы которых через первый, второй, третий ключи соответственно подключены к входу логарифматора, запоминающий конденсатор, включенный между выходом логарифматора и входом буферного усилителя, четвертый ключ, первый вход которого соединен с общим приводом, а второй - с входом буферного усилителя, а также задатчик временных интервалов, первый, второй, третий, четвертый выходы которого соединены с входами управления соответственно первого, второго, третьего и четвертого ключей, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом буферного усилите1392395 Такт Замкнутые Выходное напряжение логарифматоров Напряжение на выходеключи буФерного усилителяЬ 1 4 5 7 П=-01 п- -- +К (1+1)К 1 +12У ЭЧ 1о5 Б 2 4 5 6 02=-01 п --- + К (1+1+1) К 1+12+1 з й э Ч О2 3 5=-61 п ---- К 19Ч 1 г+1 з П р и м е ч а н и е. К - постоянная Больцмана; Ч - заряд электрона, "8 - абсолютная температура; По - объемное сопротивление диода; 1 12, 1 з - величины токов соответствующих источников; 1 5 - характеристический ток диода,ля, а выход является выходоМ устройства, причем задатчик временных интервалов выполнен в виде генераторапрямоугольных импульсов, распределителя импульсов на Девять, элементаИЛИ и первого, второго и третьегоэлементов ИЛИ-НЕ, при этом вход распределителя импульсов соединен с выходом генератора, выход элемента ИЛИявляется четвертым выходом задатчикавременных интервалов, а его входысоединены соответственно с первым,четвертым и седьмым выходами распределителя импульсов, выходы первого,второго и третьего элементов ИЛИ-НЕявляются соответственно первым, вторым и третьим выходами задатчика временных интервалов, входы первого элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственнос шестым, седьмым и девятым, второгоэлемента ИЛП-НЕ - с третьим, четвертым и девятым, а третьего элементаИЛИ-НЕ - с первым, третьим и шестымвыходами распределителя импульсов.Корректор М.Пож Тираж 607ИИПИ Государственного комитета СССРделам иэобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/ Подписно аказ 1883/45ВН 303 Проектн Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро