Устройство для измерения скорости изменения температуры Советский патент 1983 года по МПК G01K7/00 

Изобретение относится к температурным измерениям, а точнее к устройствам для измерения скорости изменения темпе ратуры, и может найти применение в исследовательской и производственной практике. Известно устройство для измерения скорости иаиенения температуры, действие которого основано на дифференцировании сигнала термопреобразователя, содержащее термопреобразователь, диффере циатор, модулятор и индикатор 1 . Недостатком устройства является низкая точность измерения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности 5голяется устро ство для измерения скорости изменения температуры, содержащее термопреобразоватеЛь, подключенный ко входу аналого-цифрового преобразователя, включающего в себя генератор импульсов соединенный со входом первого ключа, источник питания, блок вычитания, вход : кото рого соединен с выходом коммутатора, а выход подключен к индикатору, ключи, блок управления/соединенный с управляю входами первого ключа, коммутатора, блока вычитания, и индикатора, два блока памяти. В этом устройстве аналого-цифровой преобразователь изм&ряет температуру в два последовательных момента времени к преобразует ее в цифровые коды, которые запоминаются в блоках памяти и далее из -блоков памяти поступают в блок вычитъния где вычитаются друг из друга 2 . Однако в этом устройстве блоки, осуществляющие преобразование ш фротемпературы в цифровой код, запоминание цифрового кода и его вычитание достаточно сложны. Кроме того, устройство имеет низкое быстродействие в связ с наличием большого количества операций преобразования измерительного сигнала. Цель изобретения - упрощение устро ства путем изменения алгоритма его работы, а также повыщение быстродейств Поставленная цепь достигается тем что в устройство для измерения скорост изменения температуры, содержащее термопреобразователь сохтротивления, источник питания, блок вычитания, соединен с выходом коммута тора, а выход подключен к индикатору, , ключи, генератор импульсов, соединенны со вхоаом первого ключа, блок упра ления, соециненный с управляющими входами первого ключа, коммутатора, блока вычитания и индикатора, введены логические элементы И, НЕ и ЗА--. ДЕРЖКА, конденсатор и усилитель, вход которого подключен к термопреобразователю сопротивления , а выход через логический элемент НЕ подключен к первому входу логического элемента И, выход которого соединен со входом бл1&а управления соединенного с управляющим входом второго ключа/ подключенного к выводам конденсатора, при этом выводы источника питания подключены к последовательно соединенным термопреобразователю сопротивления, конденсатору и третьему ключу, управляюишй вход которого соединен с выходом первого ключа и входом коммутатора, со&диненного. через логический элемент ЗАДЕРЖКА со вторым входом логического элемента И. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит источник питания 1, термопреобразователь сопротивления 2, усилитель 3, конденсатор 4, первый ключ 5, второй ключ 6, тр&тий ключ 7, генератор импульсов 8, коммутатор .9, блок вычитания 10, например, выполненный в виде реверсивного счетчика, логический элемент ЗАДЕРЖКА 11, логический элемент И 12, логический элемент НЕ 13, блок управления 14 и индикатор 15. Устройство работает следуюишм о&разом. По сигналу, поступающему от блока управления 14 ключ 5 соединяет ген& ратор импульсов 8 с управляющим входом ключа 7, который замыкает конденсатор 4 на землю, т.е. подключает его к источнику питания 1, с частотой соответствующей частоте следования импуль сов с выхода генератора импульсов. Одновременно импульсы с выхода ключа 5 поступают через коммутатор 9 на вход прямого счета блока вычитания 10, где проискодит ик суммирование, и через логический элемент ЗАДЕРЖКА 11 на второй вход логического элемента И 12, При этом на выходе элемента И сигнал равен нулю. Качество импульсов И , которое н&обходимо подать на управляющий вход ключа 7, чтобы.конденсатор зарядился до уровня напряжения Е близкого к нахфяжеиию Б источника питания 1, npcv порционально значению сопротивления |li{o)термопреобразователя 2, т.е. измеряемой температуре Э : n-R.(0)-K(t,c), где к (tyxG - постб5шный коэффияиёнт, / зависящий от параметров усяалитепя 3, элемента НЕ, 13 длительности импульсов -Ьу, и емкости С коше сатора 4. После заряда ковденсатчра 4 до уров напряжения Е при замыкании ключа 7 падение напряжений на т рмопреофазо вателе 2 мало. Соответственио мало напряжение на выходе усилителя 3, при атом fea выходе логического элемев та НЕ 13 и первсж входе логического элемента 12 по5тляется оигнал/соотве1 ствующий логической I. При поступлении импульса, соответствующего логичео кой , с выхода гене|затс а 8 через ключ 5 и логический элемент SAZIEPMUКА 11 на второй вход логического элемента И 12, на выходе его появляется сигнал, соответствующий логической 1, который (поступает на вход блока упра&ления 14. Блок управления 14 размь кает клю 5, замьшает ключ 6, через контакт которого происходит разряд конденсатора 4 и переключает с псялощью коммутатора 9 выход ктаоча 5 на вкод о& ратного счета блока вычитания Ю. Ч&рез кqpoткий промежуток времени сшр&деляемь1й впекснем разряда коцценсато;ра, по сигналу с управлшгая 14 размыкается ключ 6, зам%1кается ключ 5 и импульсы с выхода генератора 8 посту паюг на управляющий вход ключа 7 и через коммутатор 9 на вход обратного счета блока вычитания 1О. По окон-чанию заряда конденсатора 4 на выходе логического И 12 поя&ляется логический сигаал 1, который подается на вход блока управления 14, который отключает ключ 5, замыкает ключ 6, через которого проио ходит разряд конденсатора 4 и при помо щи коммутатс1ра 9 подключает выход кзйоча 5 к входу прямого счета блока вычитания 10. На выходе блока 1О в это емя присутствует сигнал, соответ ствующий разности |федьщущего и последующего значений температур, который при поступлении сзшнала от блока . ления 14 переписывается и ивдипируется блоком 15 инднка1Ши. При заданной шп тельности промежутка времени между яа-i мерениями этот сигнал соответствует скорости измен гая тшипературы. Затем сигнал от блока управления 14 устано& ливает блок вычитания в исэсоаное соо тояние, после чего цикл измерения пов теряется. Наличие в предлагаемом устройстве новых элементов - уошштеля, конденсатора, логических эа&леятав позволяет yigpo стить устройс1:ъо- прото1яп за счет иоключ шя из егосостава сложных , а также пошлешь быстродействие устрсЛства за хзчЛ-исклкзчвния ряда прд межуточных операций преобразования ; сигналат тмспреобразователя.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термопреобрааователь еопротийпения, источник питания.блок вь1читания,вход которого соединен с выходом коммутатора.а выход Подключен к нндйкатору,, генератор импульсов.соединенный со входом первого ключа, блок управления соединенный с управляющими входами первого ключа,коммутатора, блока вычитания и индикатора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства путем изменения алгоритма его работы, в него введены логические элементы И, НЕ и ЗАДЕРЖКАГ F )нде№. сатор и усилитель, вход подклкх чен к термопреобразователю с(шраги&ления, а выход через логический элемент НЕ подключен к первому входу логического элемента И, выход которого соединен со входс%{ блока управления, соо- диненного с управляющим вхощом второго ключа подключенного к выводам конденсате, пра этом выводы источника питания подключены к последоватольно соединенным термопреобраэоватевпо сопротивления, конденсатору и треть лу ключу, управляющий вход которого сое- динен с; выходом ключа и входом кс% мутатора, соединенного через логический элемент ЗАДЕРЖКА со вторым входом логического эа&лекта И