Устройство для измерения и регулирования температуры

Союз СоветскихСоциалистичесюаРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДШЛЬСУВУ пц 697839(61) Дополнительное к авт. свид-ву - . (22) Заявлено 08.06,78 (21) 2628646/18(51) М. Кл. вки-1 К 700 присоединением з сударстввнный комитет СССР оо долам изаоротвний н открытий(71) Заявитель Минский радиотехнический институ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАН ТЕМПЕРАТУРЫ2 Изобретение относ для измерения и регул ры и может использов ных цифровых информ ных системах, например пературы в различных торных испытаниях хол Однако точность из этого устройства сниж ности термопары. Целью изобретения точности устройства.ерения с помощью ется из-за нелинейится к устроиствам ирования температуать в многоканаль- ационно-измеритель, для измерения темточках при лабораодильников. вляется повышен Известно устройс пературы, содержащ ные модуляторы, два фазный генератор, ходной фильтр мод нейного тока, демоду мутатор, счетчик им задержки, регистры тво для измерения темее термопары, магнит- входных фильтра, двух- опорный генератор, выулятора, генератор лилятор, нуль-орган, компульсов, ключи, элемент и индикаторы 11. Однако это устройство имеет низкие быстродействие и стабильность.Наиболее. близким техническим решением к данному изобретению является устройство для измерения и регулирования температуры, содержащее цифровой индикатор и последовательно соединенные термопару, преобразователь термо-ЭДС, аналого-цифровой преобразователь 2. 5Это достигается тем, что в предлагаемоеустройство введены сдвиговый регистр и последовательно соединенные блок формирования коэффициентов, преобразователь параллельного кода в последовательный, вы О числительный блок и преобразователь последовательного кода в параллельный, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами сдвигового регистра, причем первый информационный вход ,5 блока формирования коэффициентов и второй информационный вход преобразователя параллельного кода в последовательный соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход преобразователя последовательного кода в параллельный подклю чен ко входу цифрового индикатора.На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг, 2 показан принцип его работы.Устройство содержит последовательно соединенные термопару 1, преобразователь термо-ЭДС 2 и аналого-цифровой преобразователь 3, блок формирования коэффициентов 4, преобразователь параллельного кода в последовательный 5, вычислительный блок 6, преобразователь последовательного кода5 в параллельный 7 и цифровой индикатор 8, причем к управляющим входам блока формирования коэффициентов 4, преобразователя параллельного кода в последовательный 5, вычислительного блока 6 и преобразователя последовательного кода в параллельный 7 подключены соответствующие выходы сдвигового регистра 9, а второй информационный вход преобразователя параллельного кода в последовательный 5 подключен к выходу аналого-цифрового пре образователя 3.Устройство работает следующим образом Термо-ЭДС термопары 1 преобразуется к нормированному сигналу постояйного тока преобразователя термо-ЭДС 2, с выхода ко 26 торого сигнал поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 3. Снижение погрешности нелинейности термопары осуществляется методом кусочно-линейной аппроксимации, который заключается в замене нелинейной градуировочной характери стики термопары ломаной линией, для каждого прямолинейного участка которой определяется коэффициент наклона А и коэффициент смещения В. Значение температуры Т определяется по выражениюТ=Е х А+В.Расчет кусочно-линейной аппроксимации мо. жет быть выполнен на ЭВМ, причем расчет длины и координат концов прямолинейных участков производится для заданного значения модуля максимального отклонения аппроксимирующей ломаной линии от действительной градуировочной кривой.Значение термо-ЭДС, выраженное в двоично-десятичном коде, поступает с выхода аналого-цифрового преобразователя 3 на блок формирования коэффициентов 4, кото 40 рое анализирует значение термо-ЭДС, определяет диапазон, в котором это значение находится, и на основании анализа формирует коэффициенты наклона А и смещения В. Значение термо-ЭДС, выраженное в двоично десятичном коде, поступает с выхода аналого-цифрового преобразователя 3 через преобразователь параллельного кода в последовательный 5 на вход вычислительного блока 6.Сдвиговый регистр 9 вырабатывает сиг ф налы для выполнения операции умножения значения термо-ЭДС на значение коэффициента наклона А, поступающее на вычислительный блок 6 через преобразователь параллельного кода "в последовательный 5. Затем по сигналу сдвигового регистра 9 вычислительный блок 6 производит сложение результата умножения с коэффициентом В. Результат сложения выводится на цифровой индикатор 8 через преобразователь последовательного кода в параллельный.Таким образом, удается снизить погрешность нелинейности термопары, Алгоритм работы устройства, в состав которого вводят блок формирования коэффициентов 4, преобразователь параллельного кода в последовательный 5, вычислительный блок 6, преобразователь последовательного кода в параллельный 7 и сдвиговый регистр 9, представлен на фиг. 2.Таким образом, предлагаемое устройство, в отличие от прототипа, дает возможность повышения точности измерения температуры с помощью снижения погрешности нелинейности характеристики термопары.Снижение погрешности нелинейности характеристики термопары достигается за счет реализации в предложенном устройстве кусочно-линейной аппроксимации характеристики термопары при сохранении автоматизации измерений и достаточно высоком быстродействии,формула изобретенияУстройство для измерения и регулирования температуры, содержащее цифровой индикатор и последовательно соединеннь:е термопару, преобразователь термо-ЭДС и аналого-цифровой преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены сдвиговый регистр и последовательно соединенные блок формирования коэффициентов, преобразователь параллельного кода в последовательный, вычислительный блок и преобразователь последовательного кода в параллельный, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами сдвигового регистра, причем первый информационный вход блока формирования коэффициентов и второй информационный вход преобразователя параллельного кода в последовательный соединены с выходом аналогоцифрового преобразователя, а выход преобразователя последовательного кода в параллельный подключен ко входу цифрового индикатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Сердюк В. А., Харазов К. И Травин В, К. Многоканальный цифровой измеритель температуры Приборы и системы управления, 1977,1, с. 41.2, Певзнер Г. С. Цветков Э. И., Подиков Н. Б, Агрегатый комплекс средств электро-измерительной техники. ТрудыВНИИЭП, 1975, с. 3 (прототип.И Государственно делам изобретенМосква, Ж - 35, РП Патент, г, Уж го комитетай и открытий аушская наб., д. 4/5 город, ул, Проектная Редактор Н. КаменскЗаказ 6916/29 Составитель Л. ПтеТехред О. ЛуговаяТиравг 766 ваКорректор Т. СкПодписноеСССР цо