Устройство для измерения температуры

)4 Г ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) Авторское свидетельство СССР В 569876, кл. С 01 К 7/02, 196.Авторское свидетельство СССР У 771485, кл. С 01 К 7/02, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕЖЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к температурным измерениям. Цель изобретения - повьппение помехозащищенности устр-ва. В момент равенства выходных напряжений интеграторов 9 и 18 срабатывает компаратор 17, По его выход ному сигналу формирователь 20 формирует импульс, поступающий на логический элемент И 22. При несовпадении выходных импульсов компаратора 20 .и счетчика 21 стробов происходит сбрасывание счетчика 21 стробов и счетчика 23 совпадений импульсом с инверсного выхода логического элемента И 22. Период следования импульсов на выходе счетчика 21 стробов равен периоду пилообразного напряжения на выходе интегратора 9. Если сигнал термоэлектрического преобразователя (ТП) 1 изменяется, изменяется интервал между началом второго такта и стробироганием компаратора 17, При достижении момента фазового перехода реперного материала калибратора температура рабочего спая ТП 1 длительное время остается постоянной. Фаза импульсов на выходе компаратора 17б 2 относительно второго такта не изменя- а ется в нескольких циклах преобразова-, ния. Это приводит к совпадению импуль)сов на входе элемента И 22, Счетчик (ф"фф 23 совпадений заполняется н формируется сигнал поправки , поступающий Я на вход блока 6 управления, 1 ил.Изобретение относится к областитемпературных измерений и мажет бытьиспользовано для построения средствизмерения температуры повышенной точ 5ности, в которых осуществляется автоматическая поверка измерительного канала сагместца с термоэлектрическимпреобразователем,Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства.На чертеже приведена блок-схемаПредлагаемого устройства.Устройство содержит термоэлектрический преобразователь (ТП) 1 со15встроенным калибратором, сумматор 2,блок 3 коррекции, коммутатор ч источник 5 стандарткога сигнала, первыйблок б управления, усилитель. 7 первыи переключатель 8, первый инегратор 9 с аналоговой коррекцией смещения нуля источник 10 опорного сигнала, первый компаратор 11, второй блок12 управления, генератор 13 тактовыхимпульсов, второй переключатель 14,счетчик 15 индикатор 16, второй кампаратор 17, второй интегратор 1 Я саналоговой коррекцией смещения нуля,третий переключатель 19, Фармрователь 20, счетчик 21 стробав, лагический элемент И 22 и счетчик 23 совпадений.Устройство работает следующим образом.В режиме "Калибрование" оператор35переводит объект в режим постоянногонагрева или охлаждения. По командеоператора первый блок б управления,подавая сигнал управления на блок 12управления, переводит его на работув режим "Калибрование", запрещая подачу сигнала на подключение к входуинтегратора 9 напряжения источника10 опорного напряжения.д 5В первом такте по команде с блока 12 управления, подаваемой на переключатели 8 и 19, к первому входу интегратора 9 подключается усиленный сигнал ТН 1, в результате чего на его выходе Формируется сигнал, ,пропарцио 50 нальный температуре измеряемой среды, а первый вход интегратора 18 подключается к нулевой шине Во втором такте на входы первого интегратора сигналы не подаются, в результате чего его выходное напряжение остается постоянным, а на первый вход второго интегратора поступает напряжение с выхода источника 10 опорного напряжения,Б момент равенства выходных напряжений интеграторов 9 и 18 срабатываетвторой компаратзр 1. 11 а его выходному сигналу Формирователь 20 Формирует импульс, пас гупающий ца логический элемент И 22, При цесавпадециивыходкых импульсов компаратара 20 исчетчика 21 страбав происходит сбрасывание счетчиков стробав 21 и совпадений 23 импульсом с инверсного выхода логического элемента И 22. Разрядность счетчика 21 страбон выбирается равной разрядности счетчика 15,поэтому период следования импульсовца выходе счетчика 21 точно ранен периоду пилообразного напряжения находе интегратора 9, и дрейФ частотыгенератора тактовых импульсов ке оказь,вает влияния на синхронность этих процессов.Б конце цикла преобразования па команде с блока 12 управления, первые входы интеграторов подключаются к ну- левой шине устройства, а вторые, соединенные с нулевой шикай через запоминающие конденсаторы 1 це показаны), подключаются к выходам кампараторав 11 и 17 соответственно для автоматической установки нуля. Если сигнал ТП 1 изменяется, изменяется и амплитуда запоминаемого выходного напряжеция интегратора 9 ва втором такте, что приводит к изменению интервала между началом второго такта и срабатыванием кампаратора 17. Импульсы с выхода последнега 17 и счетчика 21 стробов поступают разновременно на входы логического элемента И 22, а. Фаза начала. счета в счетчике 21 стробов после его сброса из" меняется. При достижении момента Фазового перехода реперкога материала калибратора температура рабочего спая ТП длительное время (десятки секунд) остается постоянной. Б этом случае Фаза импульсов ца вьгходе компаратора 17 отнасителькс начала второго такта не изменяется в нескольких циклах преобразования. Это приводит к совпадению импульсов на входе лагическогс элемента И 22. Последовательное совпадение импульсов с выходов компаратара 17 и счетчика 21 стробов в течение ряда циклоь приводит к заполнению счетчика 23 совпадений и Формированиюсигнала формирование поправки , поступающего на вход блока 6 управленияБлок 6 управления включает блок 3коррекции и переводит блок 12 управления в режим работы, при котором вовтором такте к входу интегратора 9подключается источник 10 опорногонапряжения и элементы 7-16 начинаютработать в режиме вольтметра двухтактного интегрирования,Под действием управляющего сигналаблока 6 управления коммутатор 4встречно сигналу ТП включает напряжение источника 5 стандартного сигнала, соответствующее температуре фазового перехода реперного материалакалибратора. Под воздействием выходного сигнала усилителя 7 выходноенапряжение блока 3 коррекции начинает изменяться до тех пор, пока сумматермо-ЭДС ТП и выходного напряженияблока 3 коррекции не становится равной величине стандартного сигналаисточника 5, о чем свидетельствуетотсутствие напряжения на выходе усилителя 7.На этом процесс "Калибрование"заканчивается.В режиме "Измерение" выходнойсигнал блока 3 коррекции постоянноскладывается с сигналом ТП 1, чемдостигается коррекция погрешностиТП, линии связи, схемы компенсациисвободных концов ТП (не показана),а также аналоговой части устройства.Схема идентификации фазового перехода реперного материала калибратора (счетчики 21 и 23, элемент И 22,интегратор 18, формирователь 20,компаратор 17) в режиме "Измерение"отключается.Скорректированный сигнал с выходакоммутатора 4 поступает на вход усилителя 7 и с помощью элементов 8-16,работающих в режиме цифрового вольтметра двухтактного интегрирования,преобразуется в цифровое значениетемпературы.Устройство может быть реализованона основе серийных блоков и элементов. Блок 12 управления может бытьвыполнен в виде временного распределителя импульсов, управляемого сигналами со счетчика 15.Формула и з о б р е т е н и яУстройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрическийпреобразователь со встроенным калиб5 10 15 20 25 30 354045 ратор, второй компаратор, формирователь и третий переключатель, управля.ющий вход которого соединен с дополнительным выходом второго блока управления, второй, третий и четвертый входы соединены соответственно с выходом источника опорного напрчжения, выходом второго коыпаратора и влевой шиной устройства, а выходы поллиючератором, .подключенный к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции, а выход подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с выходом источника стандартного сигнала, управляющий вход подключен к первому выходу первого блока управления, а выход через усилитель - к входу блока коррекции и первому входу первого переключателя, второй, третий и четвертый входы соединены соответственно с выходом источника опорного напряжения, выходом первого компаратора и нулевой шиной устройства, управляющий вход соеди" нен с первым выходом второго блока управления, а выходы подключены к входам первого интегратора выход которого через первый компаратор подключен к первому управляющему входу второго переключателя, вход которого соединен с вь,ходом генератора тактовых импульсов, второй управляющий вход соединен с вторым выходом второго блока управления, а выход подключен к входу счетчика импульсов, выход которого соединен с индикатором, а управляющий вход и выход пере" полнения соединены соответственно с третьим выходом и первым входом второго блока управления, второй вход которого подключен к второму выходу первого блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом блока коррекции, а вход подключен к выходу счетчика совпадений, счетный вход которого соединен с неинвертирующим выходом логическогоэлемента И, первый вход которого подключен к выходу счетчика стрсбов, вход которого подключен к выходу ге" нератора тактовых импульсов, входсброса соединен с входом сброса счетчика совпадений и подключен к инвертирующему выходу логического элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищеннности, в него введены второи ннтегСоставитель В.уликовТехоед А.Кравчук Редактор И,Горная Корректор Л.Пилипенко Заказ 22 б 4/39 Тираж 607ВНИИПИ Государственного комитета СССР1но делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-ЗЪ, Раушская наб д, 4/5 Подписное Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ны к входам второго интегратора, приэтом входы второго компаратора соединены соответственно с выходами перво о и второго интеграторов, а выходчерез Формирователь подключен к вто"рому входу логического элемента И.