Цифровой измеритель температуры

О П И С А Н И Е п 1922534ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиииСфциапистичесиииРеспублик(22)Заявлено 30.05,80 (21) 29333с присоеаинением заявки М 6 0 Гощдаротеапай комитет СССР ио долам изобретений и открытий23) Прио Опубликовано 23. 04. 82 Бюллетень М Дата опубликования описания 25,04,8,531(088.8 ьвовский ордена Ленина полит им, Ленинского комсом ническии имеаыхуФа(7) Заявитель 54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ 2 Изобретение относится к рии и может быть использов построении цифровых измери.пературы с использованием датчиков. Известно устройство для температуры, содержащее те сопротивления, подключеннь проводной линии связи, два тока, входное устройство в прибора 11 .термомено приелей т емвных и дл измерениярмометрй по трехисточникаторичного естное устройство имеетточность, обусловлен-. дрейфов напряжений анао преобразования и не- токов источников тока, акже устройство, содервный датчик, подключеноводной линии связи, ных усилителя и источго тока 21.устройства заключаетна результат измеретное устройство имзаключающийся в неехпроводной линиидостаточную точнос ходимости работы учном динамическом Однако изве ет недостаток, ходимости четы связи. Имеет н вследствие необ ройства в разл ь, тю Однако из недостаточну ную влиянием лого-цифрово идентичностиИзвестно жащее резист ный по трехп два операцио ник стабильнНедостато ся в том чт ния влияют входные дрейфы усилителей и нестабильность тока источника токаНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо" му результату является устройствоя измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, один из выводов которого первым проводом линии.связи соединен с зажимом источника тока, а вторым проводом - с образцовым резистором, аналоговые ключи, усилитель постоянного тока, генератор линейно-нарастающего напряжения, схему переключения, генератор квантующих импульсов, временный селектор, цифровой счетчик с индикацией 31.3 9225 диапазоне входных напряжений в первом и втором, такте измерения.Действительно, если интервал времени между срабатываниями схемы сравнения равен 5Т(Р, Р,) + Ь(11 К,- - 1 А+ Ро ф Р) ОЛ Кг(1) где- ток истечения тока;Р,Ро - сопротивление термомет1 Ера и образцового резистора соответственно;Р 1 " сопротивление линиисвязи;ЬОЬОг - дрейфы напряжений клю-чей;15К,Кг - коэффициенты преобразований при первом и вто-, ром тактах измерений.Т.е., как видно из последнего выражения, неравенство коэффициентов 1 6 К, и Кг приводит к погрешности, равной-Ро(К 1 Кг)+Рз("ф "г) + (2)+ 111 Кф " фиг "гВ предлагаемом же устройстве погрешность измерения определяется выражениемЬ - (Р,-Р) К (3) где Р, и Р - сопротивление замкнутых ключей переключателя в перо и вртактах, а коэффициентК, вследствие работыаналого-цифрового преобразователя в узком З 5диапазоне, является постоянным для 2-х тактов.Сравнивая выражения (3) с (1), видно, что в предлагаемом устройстве 4 Опогрешность,значительно ниже и определяется разностью остаточных сопро-, тивлений ключей переключателя.Цель изобретения - повышение точности измерения, упрощение устройст ва.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее термометр сопротивления, один из выводов которого первым проводом лиНии связи сое ,динен с зажимом источника тока, вторымпроводом - с образцовым резистором, аналого"цифровой преобразователь, блок индикации и блок управления, один из выходов которого связан 55 с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, в него введены реверсивный счетчик и переключатель,подвижный контакт которого соединенс другим зажимом источника тока и свходом аналого-цифрового преобразователя, а два другихнеподвижных контакта переключателя соединены с третьим проводом линии связи и с другимвыводом образцового резистора соответственно, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен свходами реверсивного счетчика импульсов а дополнительные выходы блока управления соединены с управляющими входами переключателя и реверсивногосчетчика импульсов,На чертеже представлена схема устройства.Цифровой измеритель температурысодержит термометр сопротивления 1,соединительные провода 2-4, образцовый резистор 5, переключатель б,источника 7 тока, аналого-цифровой преобразователь 8, реверсивный счетчик 9импульсов, блок 10 управления, блок11 индикации,Термоментр сопротивления 1 посредством провода 2 соединен с одним из "неподвижных контактов переключатепя 6, другой неподвижный контакт каторого соединен через образцовый резистор 5 с другим проводом линии связи 3, второй зажим которой соединен с общей точкой соединения второго вывода термометра сопротивления и третьим проводом линии связи 4, другой конец которой соединен с источником 7 тока и одним из входов аналого-цифрового преобразователя 8. Подвижный контакт. переключателя 6 соединен с другим зажимом источника 7 тока и другим входом аналого-цифрового преобразователя 8,. выход которого соединен с входами реверсивного счетчика 9 импульсов, а выход последнего соединен с входом блока 11 индикации, причем управляющие входы переключателя 6, аналого-цифрового преобразователя 8 и реверсивного счетчика 9 импульсов соединены с соответствующими выходами блока 10 управления.Устройство работает в два такта, В первом такте измерения блок 10управления устанавливает переключатель 6 в положение 1, а реверсивный счетчик в нулевое состояние, При этом на вход аналого-циФрового преобразователя 8 поступает напряжение, которое преобразуется в пропорциональ9225 5ное число импульсов. При этом число, записанное в реверсивном счетчике импульсов в конце первого такта, бу- дет равной, К 1(Р,+Р,+ Р,)ф 01 где 1 - ток источника 7 тока;К - коэффициент преобразования аналого-цифрового преобразователя;Р - сопротивление термометра;Р, и Р - сопротивления проводов 2 и 4;0 - приведенное к входу наД,рпряжение дрейфа аналого-цифрового преобразователя.Во втором такте блок управления устанавливает переключатель в положение И, .а реверсивный счетчик - , 20в режим вычитания, При этом напряжение, прикладываемое к входу аналого-цифрового преобразователя, преобразуется в число импульсов:"г = К 1(Роф Рлг+ Рл ) + Одр)где Р - сопротивление образцовогорезистора;Рл " сопротивление провода 3.Поскольку Я = Я, (1 ф С), то30 при выполнении соотношений Яо = Яо Р 4 = Рл результат, записанный в регверсивном счетчике импульсов в конце второго такта измерения, будет равенй = й - йг = КИо 4.Т.е. как видно из последнего выражения, результат измерения пропорционален измеряемой температуре и не зависит от сопротивлений проводов линии связи, дрейфов напряжений трак.40 та аналого-цифрового преобразования,Устройство имеет высокую точность измерения, вследствйе того, что результат измерения не зависит от дрейфов напряжений аналого-цифрового преобразователя, поскольку напряжение45 дрейфа присутствует в двух тактах работы, и его влияние на результат измерения исключается, При этом одновременно значительно сужается динамический диапазон работы аналого цифрового преобразователя, вследствие того, цто в обоих тактах измерения на его вход поступают соизмеримые напряжения, По сравнению с известным в предлагаемом устройстве ди намицеский диапазон уменьшен более чем в 2 раза, поскольку в известном устройстве в первом такте преобразует 6ся в код напряжение, пропорциональное сумме сопротивлений (РР,+2 Я 4), а во втором - (Я, Р). В предлагаемом же устройстве в первом такте на вход аналого-цифрового преобразователя поступает напряжение, пропорциональное (Я2 Я), а во втором (Р,1 2 Р). Сужение динамического диапазона работы аналого-цифрового преобразователя приводит к повышению точ.ности измерения, вследствие чего погрешности первого и второго тактов измерения одинаковы и в результате вычитания исклюцаются.Кроме того, введение в устройство реверсивного счетчика импульсов и переключателя позволяет уменьшить на 251 количество проводов линии связи.Формула изобретенияЦифровой измеритель температуры,содержащий термометр сопротивлений,один из выводов которого первым проводом линии связи соединен с зажимомисточника тока, вторым проводом - собразцовым резистором, аналого-цифвровой преобразователь, блок индикации и блок управления, один иэ выходов которого связан с управляющим вхо"дом аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, цтос целью повышения точности измеренияи упрощения устройства, в него введены реверсивный счетчик и переключатель, подвижный контакт которого соединен с другим зажимом источника тока, и с входом аналого-цифрового преобразователя, а два других неподвижных контакта переключателя соединеныс третьим проводом линии связи и сдругим выводом образцового резисторасоответственно, причем выход аналогоцифрового преобразователя соединенс входами реверсивного счетчика им"пульсов, а дополнительные выходы блока управления с управляющими входамипереключателя и реверсивного счетчикаимпульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1; Авторское свидетельство СССРМ 580461, кл. С 01 К 7/16, 1977.2. Заявка ФРГ М 2447629,кл. О 01 К 1/02, опублик. 1976.3. Авторское свидетельство СССРМ 556351, кл. 6 01 К 7/10, 1977922534 оставитель Горшковаехред И.Рейвес Корректор Л. Бокшан актор Л. Гратилло акаэ 25 б 2/53 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Тираж 883 ИИПИ Государс по делам иэоб35, Косква, Ж Подписноевенного комитета. СССРетений и открытий35, Раушская на 6., д. 4/