Устройство для компенсации температурной зависимости э.д.с. насыщенного нормального элемента Советский патент 1983 года по МПК G01R19/32 

Изобретение относится к электро иэмерительной технике и предназнач но для использования в процессах осуществлення температурных поправок на ЭДС При эксплуатации и пове ке насыщенных нормгшьных элементов Известно устройство для компенсации температурной зависимости ЭД насыщенного нормального элемента, содержащее линейный преобразовг.тел температуры в напряжение постоянно тока,выход которого через усилител постоянного тока соединен с входам умножителей,вырабатывающих квадрат ную и кубическую зависимости напря жения постоянного тока от температ ры, сумматор, входы которого подкл чены к выходам усилителя постоянно тока и обоих умножителей, а выход к входу делителя напряжения t Недостаток известного устройств заключается в низкой точности компенсации, обусловленной использованием некачественного аналогового преобразователя температуры. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для компенсации температурной зависимости уде насыщенного нормального элемента, содержащее квадратичный преобразователь температуры в частоту, выполненный, например, в виде высокочастотного генератора с термочувствительным кварцевым пьезоэлементом, установленным в термостате вместе с насыщенным нормальным элементом, смеситель частот, один из входов которого соединен с выходом квадратичного преобразователя температуры в частоту, а другой вход с выходом опорного- генератора, преобразователь частоты в цифровой код вход которого подключен к -выходу смесителя частот, преобразователь цифрового кода в напряжение постоянного тока, вход которого соединен с выходом преобразователя частоты в цифровой код 2. Применение в указанном устройЬтве более совершенного аналогового преобразователя температуры и узлов аналого-цифрового преобразователя обеспечивает предпосылки для получения приемлемой точности компенсации. -Однако общее конструктивное построение известного устройства предусматривает устранение только квадратичной составляющей температурной зависимости ЭДС насыщенного нормального элементам не предполагает исключения линейной и кубической составляющих. Цель изобретения - повышение точ ности компенсации путем устранения всех трех упомянутых составляющих температурной зависимости ЭДС при сохранении в конструкции перспективного аналогового преобразователя температуры и узлов аналого-цифрового преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для компенсации температурной зависимости ЭДС насыщенного нормального элемента, содержащее квадрсчтичный преобразователь температуры в частоту, выполненный, например, в виде высокочастотного генератора с термочувствительным кварцевым пьезоэлементом, установленньгм в термостате вместе с насыщенным нормальным элементом, смеситель частот, один из. входов которого соединен с выходом квадратичного преобрг зователя температуры в частоту, а другой вход с выходом опорного генератора, преобразователь частоты в цифровой код, вход которого подключен к выходу смесителя частот, преобразователь цифрового кода в напряжение постоянного тока, введены блок извлечения квадратного корня, умножитель и сумматор, примем вход блока извлечения |квадратного корня и один из входов умножителя соединены с выходом преобразователя частоты в цифровой код, другой вход умножителя подключен к выходу блока извлечения квад- . ратного корня, входы сумматора соединены с выходами преобразователя частоты в цифровой код, блока извлечения квадратного корня и умножителя, а выход - с входом преобразователя цифрового кода в напряжение постоянного тока. . На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для компенсации температурной зависимости ЭДС насыщенного нормального элемента. Устройство содержит квадратичный преобразователь 1 температуры в Частоту, опорный генератор 2, смеситель 3 частот, преобразователь 4 частоты в цифровой код, блок 5 извлечения квадратного корня, умножитель 6, сумматор 7 и преобразователь 8 цифрового кода в напряжение постоянного тока Преобразователь 1 может быть выполнен в виде высокочастотного генератора с термочувствительным кварцевым пьезоэлементом, установленным в термостате вместе с насыщенным нормальным элементом. При изменении температуры в тер мостате изменяется с квадратичной зависимостью собственная резонансная частота термочувствительного кварцевого пьезоэлемента. Частота преобразователя 1 и стабильная частота опорного генератора 2 поступают в смеситель 3, который формирует частоту биений, равную разности частот преобразователя 1 и генератора 2, Преобразователь 4 преобразует частоту биений в цифровой код, зависямость которого от температуры оказывается пропорционсшьной квадратичной составлякиаёй температурной зависимости ЭДС насыщенного нормального элемента. Из полученного цифрового кода блок 5 извлекает квадратный корень, формируя, в свою очередь, цифровой код, зависимость которого о температуры ха рактериз.ует линейную составляющую температурной зависи ,мости ЭДС насыщенного нормального элемента. С помощью умножителя 6, переидаожающего коды, отображающие линейную и квадратичную составляющие рассматриваемой температурной зависимости , формируется цифровой код, зависимость которого от температуры дает представление о кубической составлйкшей. .температурной зависимости . ЭДС насыщенного нормального элементе. Посредством сумматора 7 .осуществляется алгебраическое суммирование всех трех сформированных цифровых кодов, а преобразователем 8 проиэводитс Я преобразова1ние полученной суммы в выходное напряжение постоянного то;ка, соответствующее температурной 7ЯВИСИМОСТИ ЭДС насыщенного нормального элемента с линейной, квадратичной и кубической составляющкмн. Выходную цепь устройства соединяют последовательно с зажимами насыщенного нормального элемента, бпагопаря чему достигается полная компенсация температурной зависимости erq ЭДС.

, В с тем, что в данном слу0I чае используется совершенный первичный преобразователь температуры со стабильными по техническим параметрам узлами аналого-цифрового преобразователя, а общая конструк5ция устройства позволяет исключить одновременно линейную, квадратичную и кубическую составляющие температурной зависимости ЭДС насыщенного нормального элемента, результирую- . щая точность компенсации данной Тем0пературной зависимости оказывается Повышенной, . . ,

Предлагаемое устройство наиболее -эффективно может быть применено

5 при эксплуатации насыщенного нормгшь ного элементе в пассивном термо-.

стате.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭДС НАСЫЩЕННОГО НОРМАЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА, содержгиаее квадратичный преобразователь температуры в частоту, выполиенный, нап|эИмер, в Лще высокочастотного генератора с термочувствительным кварцевым пьбзоэлементом, установленным в термостате вместе с насыщенным нормальным элементом, смеситель частот, один из входов крторого соединен с выходом квадратичного преобразователя температуры в частоту , а другой вход - с выходом опорного генератора, преобразователь Частоты в цифровой код, вход которого подключен к выходу смесителя частот, преобразователь цифрового кода в напряжение постоянного тока, о т л и ч ающе е с я тем, что, с целью повышения точности компенсации, в него введены блок извлечения квадратного корня, умножитель и сумматор, причем вход блока извлечения квадратного корня и один из входов умножителя соединены с выходом преобразователя частоты в цифровой код, другой вход умножителя подключен к выходу блока извлечения квадратного корня, (Л входы сумматора соединены с выходами преобразователя частоты в цифровой код, блока извлечения квадратного корня и Умножителя, а выход - с входом преобразователя цифрового кода в напряжение постоянного тока.