Преобразователь разности температур в напряжение

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) ИИ 5 С 01 К 7/1 ЕННЫЙ КОМИТЕТЕТЕНИН И ОТНРЫТИЯМСССР ГОСУДАРСПО ИЗОБПРИ ГКНТ ИЯ е 17 ческий поли лини наА,В.Клбланов) ентьев детельство СССР 1 К 7/16, 1987. ЛЬ РАЗНОСТИ ТЕМИЕтносится к измерипредназнацено для онных дифференци(21) 4794327/10(57) Изобретение отельной технике ипостроения прецизи Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для прецизионных измеренийразности температур.Известны измерительные преобразователи разности температур в напряжение, в которых в качестве первичных преобразователей температур используются терморезисторы,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для измеренияразности температур, содержащее дватермопреобразователя сопротивления,источник тока, два операционных усилителя и масштабирующий. усилитель.Недостатком устройства являетсянизкая точность,Цепь изобретения - повышение точности преобразования разности температур в напряжение,альных термометров, С целью повышениточности преобразования разности температур в напряжение в преобразователь, содержащий два терморезистора,источник тока и два операционныхусилителя, дополнительно введены дешифратор, генератор импульсов, образцовый резистор, три ключа и соответствующие связи, которые исклюцают погрешность, обусловленную неидеальностью операционных усилителей, а также обеспечивают возможность коррекции погрешности, обусловленной нестабильностью источникатока. 1 ил. Поставленная цель достигается тем, .что в преобразователь разности температур в напряжение, содержащий источник тока, первый и второй терморезисторы, первый операционный усилитель, выход которого соединен с первым выводвм первого терморезистора, инвертирующий вход соединен с вторым выводом первого терморезистора, а неинвертирующий вход соединен с первым выводом второго терморезистора, и второй операционный усилитель, выход которого соединен с вторым выводом второго терморезистора, а инвертирующий вход - с третьим выводом второго терморезистора, введены дешифратор, генератор импульсов, образцовый резистор, первый, второй и третий ключи, информационные входы которых объединены между собойи подключены к первому выводу источника тока, второй вывод которогосоединен с общей шиной преобразователя, вход старшего разряда дешифратора подключен к управляющему входу преобразователя, а нулевой, первый и второй выходы соединены соответственно с управляющими входамипервого., второго и третьего ключей,выход генератора импульсов соединенс входом младшего разряда дешифрвтора, первый вывод образцового ре"зистора обьединен с выходом третьегоключа и подключен к неинвертирую"щему входу второго операционного усилителя, а второй вывод - с общей шиной преобразователя, причем выходпервого ключа соединен с третьим выводом первого терморезистора, четвертый вывод которого соединен свыходом преобразователя, а выходвторого ключа соединен с четвертымвыводом второго терморезистора.На чертеже представлена функциональная схема преобразователя,Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, дешифратор 2, источник 3 тока, первый 4, второй 5 итретий 6 ключи, первый терморезистор7, первый операционный усилитель 8,второй терморезистор 9 второй опе.рационный усилитель 10, образцовыйрезистор 11, управляющий вход 12преобразователя, нулевой 13, первый14 и второй 15 выходы дешифратора,первый 16, второй 17, третий 18 ичетвертый 19 выводы первого терморезистора, первый 20, второй 21,третий 22 и цетвертый 23 выводы второго терморезистора, общую шину 24преобразователя и выход 25 преобразователя,Преобразователь имеет два режимаработы, в каждом из которых с помощьюгенератора 1 импульсов и дешифра"тора 2 реализуется двухтактный алго"ритм управления ключами 4 - б,. Генератор 1 импульсов, работающийв автоколебательном режиме, вырабатывает прямоугольные импульсы, длительность которых равна половинепериода, а амплитуда соответствуетуровню логического сигнала "1", Выход генератора 1 соединен с входом:младшего разряда дешифратора 2,преобразующего двоичный код в позиционный. Значение старшего разряда1входного кода дешифратора 2 определяется логическим сигналом, поступающим на управляющий вход 12 преобразователя,5Если на управляющий вход 12 преобразователя подается сигнал "0",преобразователь работает в режимепреобразования разности сопротивлений термореэисторов 7 и 9 в напряжение, В этом режиме в первом тактепреобразования на нулевом выходе 13дешифратора 2 вырабатывается логический сигнал "1", а на первом 14 и втором 15 выходах дешифратора - сигналы "0", в результате чего первый ключ4, управляющий вход которого подключен к нулевому выходу дешифратора 2,находится в замкнутом состоянии, авторой 5 и третий 6 ключи, управ 2 О ляющие входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам дешифратора 2, находятся вразомкнутом состоянии,Выходной ток 1 в источника 3 тока,протекая через замкнутый ключ 4 ипервый терморезистор 7, создает натерморезисторе 7 падение напряжения, определяемое выражением19 17 1Ку (1) ЗОгде Би Б 7 - потенциалы соответственно четвертого 19и второго 17 выводов.первого терморезистора 7 ф35К - сопротивление первого термореэистораС помощью первого 8 и второго 10операционных усилителей потенциалУ 7 второго вывода 17 терморезистора 40 7 поддерживается равным Ь 7 = Е + 1 К 2 + Е 2 + 1 Ко(2)где Е - напряжение смещения первого 4., операционного усилителя 8,"11 " входной ток неинвертирующеговхода операционного усилителя 8,Е 2 - напряжение смещения второго И операционного усилителя 10,1 - входной ток неинвертирующего входа второго операционного усилителя 10,К - сопротивление образцовогорезистора 11К - сопротивление второго тер 2морезистора 9.Напряжение 01на выходе 25 преобразователя в первом такте, равноеСоставитель О. ИвановРеда ктор В, Петраш Техред А. Кравчук оррек уча Тираж рственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, РЗаказВНИИПИ Подписноетениям и от ская наб тиям при ГКНТ С4/5 ос оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород ул. Гагарина, 10 формула изобретения Преобразователь разности температур в напряжение, содержащий источник тока, первый и второй терморезисторы, первый операционный усилитель, выход которого соединен с первым выводом первого терморезистора, инвертирующий вход соединен с вторым выводом первого терморезистора, а неинвертирующий вход соединен с первым выводом второго терморезистора, и второй операционный усилитель, выход которого соединен с вторым выводом второго терморезистора и инвертирующий вход - с третьим выводом второго терморезистора, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены дешифратор, генератор импульсов, образцовый резистор, первый,32184 8второй и третий ключи, информационные входы которых объединены междусобой и подключены к первому выводу источника тока, второй вывод которого соединен с общей шиной преобразователя, вход старшего разрядадешифратора подключен к управляющему входу преобразователя, а нулевой, 1 Опервый и второй выходы соединены соответственно с управляющими входамипервого, второго и третьего ключей,выход генератора импульсов соединенс входом младшего разряда дешифрато ра, первый вывод образцового резистора объединен с выходом третьегоключа и подключен к неинвертирующемувходу второго операционного усилителя, а второй .вывод - с общей ши О ной преобразователя причем выходпервого ключа соединен с третьимивыводом. первого терморезистора, четвертый вывод которого соединен свыходом преобразователя а выход вто рого ключа соединен цетвертым выводом второго терморезистора.