Устройство для измерения температуры Советский патент 1983 года по МПК G01K7/16 

Изобретение откосятся к термометри Известно устройство дал измередшя температурл, содержащее термометр сопротивления, подключеный последова тельно к источнику гштшшя, блок jTipas ления, входной ключ,;луль-ивдикатор, блок индикации 1 . Однако такое устройство не обладает требуемой точностью измерешш из-за JIoгpeшнocти, обусловленной нестабильностью источника питания. Наиболее близким к предлагаемом 00 технической сущности является устройство для измерения температуры, со держащее последовательно соединенные источник, питания и термометр сопротив ления, нходные ключи, соединенные с бл ком управления, интегратор, выхоц которого подключен к нуль-индикатору, а также соединенные последовате.гьно ген ратор квантующих импульсов, временной селектор, цифровой счетчик с И1,аика-. цией 2J . Однако известное устройство также не обладаеа- требуемой точностью изме{эення из-за погрешности, вносимой колеба1Ш51МИ напряжения источника входного преобразователя и источника интегр рующего преобразователя. Цель изобретения повышения точ°кости измерения,. . Поставле1шая цель достигается тем, чтов в устройство для измерения темпер туры, содержащее соединенные последовательно источник питания и термометр сопротивления, вхо.цные ключи, соеди ненные с блоком упраштеютя, интегратор выход которого подключен к нуяь-ицди™ , катору, а также сое,шшенные последовательно генератор квантующих имяуяьсов, временной селектор, цифровой счет /шк с индикацией .введены логические элементы И, инверторы, логический элемент И ЛИ .триггер знака и образцовый резистор, соединенный последовательно с термометром сопротивле шя, при этом одни выходы нуяь инаикатора и блока управления подключены к входам логического элемента И, вторые выходы через инверторы - к входам второго логического. элемента, а выхо ды логических элементов соединены с нходами триггера знака и логического элемента ИЛИ, выхрд которого прцклю ен к второму входу временного селе тора, подсоединенного третьим входом к блоку управления, вход которого подключен к нуль-индикатору, причем потенциальные выводы термометра и образ цового резистора подключены через входные ключи к интегратору, выход триггера соэдинен с цифровым счегЬшком. На фиг. 1 представлена блокхжема прецлагаемого устройства; на фиг. 2 време}шая .диаграмма сигналов. Схема содержит термометр 1 сопротивления, образцовый резистор 2 источник 3 напряжения, входные аналоговые кточи 4 и 5, блок 6 управления, инте1 - ратор .7, нуша-индикатор 8 инверторы 9 я Ю логические элементы И 11 и 12, . гический элемент ИЛИ 13 триггер 14 знака, временной селектор 15, генератор 16 квантующих импульсов и цифровой счетчик 17 с индикацией. УстройстЕ10 работает следующим о5разом. В начале цикла измерения сигнала блок 6 открывает ключ 4 (закрывая ключи 5) в зечение интервалов времени (0 и происходит интегрирование па-, дения напряжения на датчике, В конце 1ШТБрвала времени выходное напряжение интегратора 7 имеет вид и. где К - коэффициент пропорциональности; 3--5-- - измерительный ток через датчик; CV . соцр(Угивление датчика; и - напряжение источника; Я - сопр(Ливпение образцового резистора 2. В-конце интервала времени tr блок. 6 открывает ключи 5 (закрывая ключи 4) и начинается второй такт, в течение которого падение напряжения на резисто. ре 2 интегри эуется обратным знаком. Через интерв;ал времени t. выходной сигнал зштегратора становится равным нулю. Для Бт эрого такта справедливо выражение U,U,)Ro ,) Тогда для интервала времени tr получим выражение ir - и .TCИз полученного выраженвит (3) саюдует, что точность преобразования соп-ротивления датчика 1 в интервал врем&ни не занисит от .точности напряжения питания н определяется точностью образцового резистора RQ л интервала времеs -v , Принэамая RO равным сопротиз леншо датчика при , получим т . /..ARVT-. . A -TJ-Vro

Рассалотрим медный ТС, у которого , тогда

-r -ro+cLToT(5)

Следовательно .

ci-VT z;,,(6)

Для пспуче1шя импульсных сигналов с длительностью об согласно выраж&кию (6) необходимо пойучить разность длительностей импульсов Ту и То .. Hi пульсы с длительностью TV получаются на вь1ходе нуль-ишсшатора 3 (сигналы IB на фиг. 2) а импульсы с фиксирован;ной длительностью tToi.. на выходе бло; ка управления. (сигналы на фиг. 2).Как видно из диаграммы (фиг. 2) при положительных измеряемых температурах Ту. (сигнал ), а при отриi нательных температурах 1Гх (сиг: нал,:4}.; ......

Определение разностей )-Со осутцествляется логическими схемами И и ИЛИ,

На выходе логического элемента И 11 получается сют1алС-СЛС1(при этом Ъ i)) колько при положительных измеренемых температурах (когда to, ) длительность сигнала с эавна

На выходе логическгач) эдГемента И li получается сигнал а аЛ (щш зггом 2) только лри отрнпательных взмеря мь1х температурах (когда У tfj ) н длительность а равна -TX

.Сигналы с и d поступают на вход логического элемента ИЛИ 13 и оано- временно на выходы R и S TpHn : pa 14. Следовательно, в зависвмостЕ . от знака измеряемой температуры снгнал поступит на R и S .траштера 14 и его состоянием автоматически О1фвд& лится знак измеряемой тем11ератур Ы.

На выходе элемента ИЛИ 13 поп чаются сигналы с длитепьносгью., (или Со Су ), так как на выход пройдет или сигнал G или сигнал а и дли тельность открытого состояния времзшо го селектора 15 будет равна oLt T-fTj -to/. Далее осуществляется преобразование этой длительности в цифровой код. и на индикаторе цифрового счетчюса 17 получается значение измеряемой температуры..:

В предлагаемом устройстве наряду с повышением точности измерения дсклф. гается его упрощение за счет искпкче кия из схемы высокоточных источников. напряжения..

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее сое|диненные поспедоватепъно источник питания и термоме сопротивления, входные ключи, соединенные с блоком управления, интегратор, -выход которого подключен к ну гь-индикатору, а также соединенные поагедовательно генератор квантующих импульсов, временной селе1&тор, цифровой счетяш с индикацией, о т ли ч а ю. щ е е с я тетл, что, с . цепью повышения точности игмерениЯ| в него-введены логические И, инверторы, -логйнесквй элемент ИЛИ трштер знака и образцовый резнстор соединенный последовательно с термометром сопротивления, прв этом (щнн выходы нуль-икдикатора в блока упрЕсв ления подключены к вхоаам лопоческсго элемента И, вторые выходы через .HStверторы - к входам второго логнческо го элемента, а выходы логических эяе : ментов соединены с входами Т|(игге| а знака и логического ИЛИ, аь ход Koi oppro подключ@з к второму вхо, ду временнсяпэ селектора, подсоединввн яого третьщд входом к бпоку управлекия, вход которого подключен к нуль V) индикатору, потенциальные BI ходы т мометра и образцового реавсго ра подключены через входные кшочв к интегратору, выход триггера сюеовнев .с цифровым счетчиком.