Устройство для измерения температуры Советский патент 1984 года по МПК G01K7/22 G01K7/02 

Изобретение от.носится к термоме рии, а именно к устройствам для из мерения температуры с коррекцией линейности термопреобраэователя, и может быть использовано при точных быстродействующих измерениях темпе ратуры с цифровой формой представл ния результата. Известно устройство для измерения температуры, содержащее соединенные последовательно термопреобразователь, преобразователь сигнала термопреобразователя во временной интервал и ключ, соединяющий через управляемый делитель частоты генератор счетных импульсов с двоично-десятичным счетчиком, при это управляющий вход делителя частоты соединен посредством дешифратора с выходом двоично-десятичного счет чика Cl. Недостатком этого устройства является низкая точность измерения обусловленная малым количеством уз лов аппроксимации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температу ры, содержащее термопреобразователь подключенный к входу преобразовате ля сигнала термопреобразователя во временной интервал, выход которого подключен к управляющему вход ключа, двоично-десятичный счетчик, вход которого через ключ подключен к выходу генератора счетных импуль сов , первый управляющий вход соеди нен с выходом формирователя импуль са предварительной записи, выход соединен с блоком цифровой индикации, а информационные входы соедин ны с выходами блока памяти, вход которого соединен с выходом двоичного счетчика, делитель частоты, выход которого соединен с входом двоичного счетчика и входом формирователя импульса предварительной записи С2. Недостатком этого устройства является низкая точность измерения температуры, вызванная тем, что алгоритм коррекции не позволяет оптимально выбирать линейную характеристику преобразователя устройства, поскольку устройство не позволяет вычитать импульсы из конечного результата. Это требует увеличения значения корректирующих чисел, что вызывает увеличение значений их мла ших разрядов, а следовательно, умен шение точности измерения. Кроме того,, устройство не позволяет производить линеаризацию характеристик термопреобразователей, у которих коэффициенты при нелиЕ1ейных члена аппроксимирующего полинома имею-1 положительные значения. Целью изобретения является повышение точности измерения температуры. Поставленная цель достигается тем, что .в устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, подключен{1ый к входу преобразователя сигнала термопрёобразователя во временной интервал, выход которого подключен к управляющему входу ключа, двоично-десятичный счетчик, вход которого через КЛЮЧ подключен к выходу генератора счетных импульсов, первый управляющий вход соединен с выходом формирователя импульса предваритель-Ой записи, выход соединен с блоком цифровой индикации, -а информационные входы соединены с выходами блока памяти, вход которого соединен с выходом двоичного счетчика, делитель частоты, выход которого соединен с входом двоичного счетчика и входом формирователя импульса предварительной записи, введены схема сравнения кодов и формирователь импульса запрета счета, первый вход которого соединен с выходом делителя частоты, второй вход подключен к выходу схемы сравнения кодов, а выход - к второму управляющему входу двоично-десятичного счетчика, выход которого соединен с входом схемы сравнения кодов, при этом вход делителя частоты подключен к выходу младшего разряда двоичнодесйятичного счетчика. На чертеже представлена блоксхем-а устройства для измерения температуры. Устройство содержит термопреобразователь 1, преобразователь 2 сигнала термопреобразователя во временной интервал ключ 3, генератор 4 счётных импульсов, двоично-десятичный счетчик 5, делитель б частоты, формирователь 7 импульса предварительной записи, формирователь 8 импульса запрета счета, блок 9 памяти, блок 10 цифровой индикации, схему 11 сравнения кодов и двоичный счетчик 12. Устройство работает следугацим образом. Выходной сигнал термопреобразователя преобразуется в интервал времени, управляющий работой ключа, пропускающег,о импульсы с генератора счетных импульсов на двоично-десятичный счетчик 5. Каждый раз, когда младшая (первая) декада счетчика 5 сбрасывается в нуль, импульс переноса с выхода этой декады поступает на следующую (вторую) декаду счетчика 5 и через делитель 6 частоты на вход счетчика 12. Подсчитанное счетчиком 12 количество импульсов определяет адрес в блоке 9 памяти. Под каждым адресом в блоке 9 памяти записано корректирующее число, соответствующее отклонению преобразования термопреобразователя от линейной в данной точке. При этом в блок 9 памяти з;аписываются те корректиругацие числа, которые следует прибавлять к содержимому :четчика 5, и дополнения до десяти тех чисел, которые следует вычитать. Формирователь 7 фррм.ирует короткий импульс, предварительной записи, в течение которого корректирующее число (или его дополнение) из блока памяти переносится в младшую декаду счетчика 5, причем импульс предварительно .записи формируется в промежуток времени между импульсом, устанавливакицим младшую декаду счетчика 5 в нуль и следующим импульсом, пришедшим с ключа 3, Формирователь 8 формирует импульс, запрецакций поступление одного импульса с младшей декады счетчика на тактовый вход старшей (второй) декады этого счетчика. Причем формирователь 8 формирует импульс только в том случае, когда корректирующее число должно быть , вычтено из содержимого счетчика 5. Начало этого импульса во времени со падает с началом импульса предварительной записи, а длительность его

соответствует времени поступления девяти импульсов с ключа 3. При этом весь диапазон измерения разбивается на участки, на одних из которых корректирующие числа Нсщо складывать,

а на других - вычитать. В первом случае на выходе схемы 11 сравнения кодов появляется сигнал, соответствующий логическому нулю, во втором случае - логической единице.

Этот .сигнал подается на формирователь 8 и обеспечивает во -втором случае формирование импульса запрета счета старших декад. Число, записанное в счетчике 5, передается на блок 10 индикации.

Предлагаемое устройство позволяет корректировать нелинейность функции преобразования как с отрицательным, так и с положительным значени0ем второй производной. Аппроксимирующая прямая может пересекать функцию преобразования термопреобразователя, что позволяет сузить диапа,зон изменений корректирующего числа.

5 Это позволяет при постоянном объеме блока памяти уменьшить цену младшего разряда корректирующего числа, а следовательно, повысить точность измерения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термопреобразователь, подключенный к входу преобразователя сигнала термопреобразователя во временной интервал, выход которого подключен к управляю щему входу ключа. Двоично-десятичный счетчик, вход которого через ключ подключен к выходу генератора счетных .импульсов, первый управляющий вход соединен с выходом формирователя импульса предварительной записи, выход соединен с блоком цифровой индикации, а информационные входы соединены с выходгили блока памяти, вход которого соединен с выходом двоичного счетчика, делитель частоты, выход которого соединен с входом двоичного счетчика и входом формирователя импульса предварительной записи, отличающееся jjejJf то, с целью повышения точности измерения, в него введены схема сравнения кодов и формирователь импульса запрета счета, первый вход кото- Щ роге соединен с выходом деЛителя частоты, второй вход подключен к выходу с сравнения кодов, а выход к второму управляющему входу двоично-десятичного счетчика, выход которого соединен с входом схемы срав- S нения кодов, при этом вход делителя частоты подключен к выходу младшего разряда двоично-десятичного счетчика.