Устройство для измерения температуры Советский патент 1986 года по МПК G01K7/01 

1

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к цифровым измерителям температуры с линеаризацией температурной характеристики термопреобразователя.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения ошибки от нелинейности термопреобразователя и упрощение устройства путем уменьшения числа элементов во входной цепи.

На чертеже представлена блок- схема устройства.

Устройство содержит термопреобразователь 1, на основе p-li-перехода, в качестве которого может быть использован полупроводниковый диод ШП1 транзистор, Бключенньп в плечо мостовой , включающей в себя резисторы 2-4, блок 5 питания, резистор б, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7 и блок 8 индикации с цифровыми индикаторами.

Устройство работает следующим образом.

Зависимость напряжения на выходе мостовой схемы Ug,, содержащей полу- проводниковьй диод, включенный в прямом направлении от температуры t, нелинейный вид и может.быт представлена в виде

UB,,,At+Bt% (1) где А и В - постоянные коэффициенты зависящие от параметров элементов мостовой схемы,термопреобразователя и значения напряжения блока питани

Это напряжение поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 7, на опорный вход которого поступает напряжение Uop с резистора 6 определяющее масштаб работы аналого-цифрового преобразователя и равное величину Uon R6- -6 б ° противление резистора 6, 1 - ток протекающшч через него.

Выходной код АЦП пропорционален величине

1Ы

Uon

At+Bt; Rfiie

(2)

to

16674

При повышении температуры уменьшается падение напряжения на термопреобразователе ( диоде или транзисторе) , что эквивалентно уменьше5 нию его сопротивления и, как следствие, электрический ток через термозависимую ветвь мостовой схемы несколько увеличивается. Увеличивается и суммарный ток Ig, протекающий через мостовую схему и резистор 6, падение напряжения на котором является опорным напряжением АЦП. Рост опорного напрял ения приводит к снижению коэффициента преобразова ния АЦП, что и требуется, так как величина падения напряжения на полупроводниковом диоде увеличивается с повышением температуры. В результате этого зависимость выходного

20 кода АЦП от температуры совпадает или близка к линейной.

Устройство может работать и с другими типами термопреобразователей, при использовании которых выходное напряжение мостовой схемы, а также ее сопротивление изменяются аналогичным образом.

Формула изобретения

«

Устройство для измерения тем- пературы, содержащее термопреобразователь на основе р-и-перехода,

включенный в плечо мостовой схемы, выход которой подключен к входу аналого-цифрового преобразователя с блоком индикации, а первый пита- ющи11 вывод соединен с первым выводом блока питания, резистор,

отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения путем уменьшения ошибки от нелинейности термопреобразователя и

упрощения устройства, второй вьшод блока питания соединен с вторым питающим вьшодом мостовой схемы через резистор, подключенный к опорному входу аналого-цифрового преобразователя.

Изобретение относится к температурным измерениям, к цифровьи измерителям температуры с линеаризацией температурной характеристики термопреобразователя. Цель изобретения - повышение точности V, измерения путем уменьшения ошибки от нелинейности термопреобразователя и упрощение устройства путем уменьшения числа элементов во входной цепи. Напряжение поступает на вход аналого-цифрового прообразова- теля (АЦП) 7, на опорный вход которого поступает напряжение с резистора 6, определяющее масштаб работы АЦП. При повышении температуры уменьшается падение напряжения на термопреобразователе 1, что эквивалентно уменьшен10о его сопротивления, электрический ток через термозависимую ветвь мостовой схемы увеличивается. Растет суммарный ток через мостовую схему и резистор 6. Рост опорного напряжения приводит к снижению коэффициента преобразования АЦП, что и требуется, так как величина падения напряжения на диоде увеличивается с повьш1е- нием температуры. I ил. I сл § to О5 а 4J 4