Устройство для измерения температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 53621 19) (1 А С 01 К 7 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕНИЯ 2 СТВО ДЛЯ ИЗМЕ10 НИЯ ТЕМ к темпеоляет повыость из гналу вы- налогоАПП) 6 ое объеди поз точ о ССС1967.СССР1977,выходареобразотемпераСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИИ ГКНТ СССР(57) Изобретение отнратурным измерениямсить быстродействиемерения температуры,ходов блока 5 управлцифровой преобразовапреобразует напряженпервичного измерителвателя 1, пропорцион По снияелье Пногольно(2) туре О, в код Б, который записывается в реверсивный счетчик 7. Импульсы с частотой 2 О поступают с выхода генератора 10 импульсов через первый ключ 12, управляемый триггером 8, на вычитающий вход счетчика 7 и вход двоичного умножителя 2, включающего в себя преобразователь 4 кода н частоту и реверсивный счетчик 3. На Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам.для измерения температурыс коррекцией нелинейности термопреобразователей, и может быть испольэо.вано при точных измерениях температуры,Целью изобретения являетоя повыше ние быстродействия и точности измерения, 25На чертеже приведена Функциональная схема устройства,Устройство для измерения температуры содержит первичный измерительныйпреобразователь 1, преобразующий температуру в напряжение, двоичный умножитель 2, включающий в себя соединенные кодовыми шинами реверсивный счетчик 3 и преобразователь 4 кода в частоту частотный вход и выход которого935являются соответственно входом ивыходом двоичного умножителя 2, блок5 управления, аналого-цифровой преобразователь 6, реверсивный счетчик 7 триггер 8 двоично-десятичныйУ 140счетчик 9 результата измерения (например, выполненный реверсивным),генератор 10 импульсов, делитель11 частоты, первый ключ 12 и второйключ 13.45Для большинства применяемых первичных измерительных преобразователей температуры в напряжение связьмежду температурой 6 и выходнымсигналом поеобразователя Б может50быть представлена в виде 9=ЬО +Ь,У + Ь Б (1) где Ь Ь и Ъ- постоянные коэфоФициенты,В начале цикла измерения импульс напряжения с первого выхода блока 5 управления, поступающий на шину счетный вход счетчика 3 поступаютчерез второй ключ 13 импульсы с частотой Го с выхода делителя 11 частоты, В момент обнуления счетчика 7ключи 12, 13 закрываются, в двоичнодесятичном реверсивном счетчике 9результата формируется код, линейносвязанный с измеряемой температурой.1 иле запуска аналого-цифрового преобразователя 6, запускает последний,на выходе которого устанавливаетсяпараллельный код М, пропорциональный выходному напряжению Б первичного измерительного преобразователя 1: где Е - коэффициент преобразованияаналого-цифрового преобразователя,С задержкой, равной быстродействию аналого-цифрового преобразователя 6, импульс напряжения с третьеговыхода блока 5 управления, поступающий на шины записи реверсивных счетчиков 3,7 и 9, производит в реверсивных счетчиках 3 и 9 запись чисел,соответствующих кодам их начальныхуставок, шины которых соединены синформационными входами этих счетчиков, а в реверсивном счетчике 7запись числа, соответствующего выходному коду аналого-цифрового преобразователя б. Вслед эа записью чиселимпульс напряжения с второго выходаблока 5 управления, поступающий навход "Установка единицы" триггера 8,переводит триггер 8 в единичное состояние, благодаря чему высокий уровень напряжения, устанавливаемый наего выходе и поступающий на управляющие входы ключей 12, 13, дает разрешение на прохождение через них импульсов с частотами Г и Г, поступающими на их входы с выхопов генератора 10 импульсов и делителя 11 частоты,Импульсы с частотой Г, поступаяс выхода первого ключа 12 на вычитающий вход реверсивного счетчика 7,уменьшают ранее записанное в нем1536218 ТдЕ.ае:0- -(в, с(,оо число Н, В момент перехода этого счетчика через нуль на его нулевом выходе возникает импульс напряжения, который поступая на вход "УстановкаУ5 нуля" триггера 8, возвращает последний в исходное нулевое состояние.При этом на выходе триггера 8 формируется импульс длительностью(6) Если начальная уставка двоичнодесятичного реверсивного счетчика 9 результата измерения равна В то к концу времени преобразования в нем фиксируется число импульсовравное 10 Н И 3Т = --Г Г(3) Одновременно с началом формирова" ния временного интервала импульсы с частотами Й и 2, с выходов ключей( 15 12, 13 поступают соответственно на частотный вход преобразователя 4 кода в частоту и на счетный вход реверсивного счетчика 3 двоичного умно- жителя 2. Выходная частота двоичного умножителя, равная выходной частоте преобразователя 4 кода в частоту, определяется из выражения"з Во +-1 уПодставляя выражение (6) в (7) иучитывая, что Йс =Г(,/М , гдекоэффициент деления делителя 11,получим 1 с В, кИ =В + - - П + ---Пз о 2и( (21 с г(8) 25 оЙ =1 И =Им При соблюдении равенств выходной код реверсивного счетчика 3;коэффициент преобразования преобразователя 4 кода в частоту;число разрядов преобразователя 4 кода в частоту, равное числу разрядов реверсивного счетчика 3. где Б,Вс(9) что легко достигается соответствующим выбором величин 1, Е г, Вбудет выполняться соотношение 35 Если начальная установка реверсивного счетчика 3 равна В то в каждый момент времени с в интервале преобразования Т выходной.код реверсив ного счетчика 3, поступающий на кодовые шины преобразователя 4 кода в частоту, будет равен(10) где с - коэффициент пропорциональности,Для удобства отсчета коэффициентс(, выбирается кратным десяти,а в силутого, что результат измерения температуры представляется в двоично-десятичном коде, отсчет этого результата при цифровой индикации не вызывает затруднений,Блок 5 управления может быть выполнен в виде распределителя импульсов, формирующего на своих выходахпоследовательность управляющих импульсов в соответствии с алгоритмомработы устройства.(5) 45 С частотного выхода двоичного умножителя 2 на счетный вход двоичнодесятичного реверсивного счетчика 9 результата измерения за время преобразования Т пройдет число импульсов Б, равное Режимы счетчиков 9 и 3 определяются, исходя из знаков полярности первой и второй производных функции преобразования (1). Реверсивный счетчик 9 результата измерения должен В этом выражении знак "+" будетстоять при подключении выхода ключа13 к суммирующему входу реверсивногосчетчика 3, а знак "-" - при подключении к вычитающему входу реверсив"ного счетчика 3.1536218 1 О 30 Составитель В,КуликовТехред М,дидык Корректор С,Черни Редактор М.Бандура Заказ 101 Тираж 497 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина,101 устанавливаться в режим сложения,если первая производная функции преобразования положительна, и в режимвычитания, если первая производнаяфункции преобразования отрицательна.В первом случае функция преобразования монотонно возрастает, во второммонотонно убываетРеверсивный счетчик 3 устанавливается в режим сложения, еслизнакпроизведения первой и второй произ, водных положителен, и в режим вычитания, если - отрицателен,15формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее первичный измерительный преобразователь, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выход соединен с информационным входом реверсивного счетчика, двоичный умножитель, включающий в себя соединенные кодовыми шинами счетчик импульсов и преобразователь кода в частоту, генератор импульсов, отличающеесятем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, в него введены двоично-десятичный счетчик результата измерения, делительчастоты, первый ключ, второй ключ итриггер, вход "Установка единицы"которого соединен с вторым выходомблока управления, выход подключенк управляющим входам ключей, а вход"Установка нуля" соединен с нулевымвыходом реверсивного счетчика, вход,записи которого подключен к третьемувыходу блока управления, соединенномус входами записи счетчика двоичногоумножителя и двоично-десятичногосчетчика результата измерения, счетный вход которогб соединен с выходомпреобразователя кода в частоту двоичного умножителя, вход которого соединен с вычитающим входом реверсивногосчетчика и выходом первого ключа,при этом выход генератора импульсовподключен к входу первого ключа ивходу делителя частоты, выход которого через второй ключ соединен сосчетным входом счетчика двоичногоумножителя.