Времяимпульсный преобразователь измерителя температуры Советский патент 1986 года по МПК G01K7/18 

I

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к преобразователям температуры в интервал времени, работающим в комплекте с термопреобразователями сопротивления, и может найти применение в цифровых измерителях температуры.

Целью изобретения является повышение точности преобразования путем учета влияния на результат преобразования изменения параметров элементов преобразователя.

На фиг..1 приведена схема время- импульсного преобразователя; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Времяимпульсный преобразователь содержит источник 1 постоянного напряжения , термопреобразователь 2 сопротивления, конденсатор 3, резистив ный делитель на сопротивлениях 4 и 5, схему 6 сравнения, генератор 7 импульсов, ключи 8 и 9, выполненные, например, на полевых транзисторах, калибровочное сопротивление 10, первый и второй биполярные транзисторы 11 и 12 и триггер 13 со счетным входом .

На фиг. 2 показано, как изменяетс напряжение на первом и втором выходах генератора импульсов (а, б), на выходах триггера (в, г), на емкости при подключении калибровочного сопротивления и термопреобразователя сопротивления (д), на выходе схемы сравнения (е).

Времяимпульсный преобразователь работает следуюирим образом.

С второго выхода генератора 7 , импульсов сигнал поступает на вход триггера 13. При поступлении первого импульса на выходе сц триггера 13 появляется положительное напряжение, открывающее транзистор 12, при этом через калибровочное сопротивление 10 протекает ток, начинается заряд емкости 3, скорость которого зависит от величины калибровочного сопротивления 10 и емкости 3. При этом отрицательный перепад напряжения, снимаемый с первого выхода генератора 7 импульсов, закрывает транзисторные ключи 8 и 9 и на выходе схемы сравнения появляется положительный перепад напряжений. При возрастании напряжения на конденсаторе 3., до величины, определяемой соотношением сопротивлений 4 и 5, происходит

476802

срабатывание схемы 6 сравнения и на ее выходе появляется отрицательный перепад напряжения. Таким образом, на выходе схемы 6 сравнения формиру5 ется импульс, длительность которого должна быть постоянной при стабильности параметров всех элементов преобразователя. Этот импульс является эталоном точности преобразования

10 температуры во временной интервал. Если в процессе работы преобразователя обнаруживается его изменение, то величина этого изменения- вводится поправочным коэффициентом в резуль15 тат, получаемый при преобразовании сопротивления тёрмопреобразователя во временной интервал. При приходе следующего импульса на вход триггера 13 он переходит в новое состоя20. ние, открывается транзистор 11 и

конденсатор 3 заряжается через термопреобразователь 2 сопротивления, вследствие этого время заряда конденсатора , а соответственно, и время

25 достижения на нем соответств тощего срабатывания схемы сравнения 3 будет cooii-BeTCTBOBaTb измеряемой температуре. Таким образом, на выходе схемы сравнения формируется последователь-.

30 ность импульсов, один из которых является калибровочным, а другой измерительным. Длительность калибровочного импульса устанавливается больше длительности измер,ительного 35 6jM соответствующего минимальной

измеряемой температуре, поэтому они легко различаются.

Вследствие того, что для формирования измерительного и калибровочного сигналов используются одинаковые элементы, дестабилизирзпощне факторы одинаково влияют на характеристики обоих сигналов, что позволяет учесть изменение параметров элементов преобразователя при дальнейшей обработке сигналов с выхода схемы сравнения.

50 ф

о р м у л а

изобрет ения

Времяимпульсный преобразователь измерителя температуры, содержащий первый биполярный транзистор, коллектор которого подключен к первому выводу источника постоянного напряжения, а эмиттер через термопреобразователь сопротивления соединен с пер3I

вым входом схемы сравнения, подключенным через параллельно включенные конденсатор и первый ключ к общей шине преобразователя, соединенной с вторым выходом источника постоянного напряжения, второй ключ, включенный между общей щиной преобразователя и выходом схемы сравнения, второй вход которой соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения, подключенного к источнику постоянного напряжения, генератор импульсов, первый выход которого подключен к управляющим входам ключей, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности преобразования

47680 4

путем учета влияния на результат преобразования изменения параметров элементов преобразователя, в него введены второй биполярный транзистор, 5 калибровочное сопротивление и счетный триггер, вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, а выходы соответственно подключены к базам первого и второго бипо10 лярных транзисторов, при этом коллектор второго биполярного транзистора соединен с первым вьгаодом источника постоянного напряжения, а эмиттер через калибровочное сопротивле5 ние подключен к первому входу схемы сравнения.

Изобретение относится к области температурных изменений и позволяет повысить точность треобразования. Устройство содеряа т источник постоянного напряжения 1 , термопреобразователь напряжения 2, конденсатор 3, делители сопротиЕления 4- и 5, схему сравнения 6, генератор импульсов 7, j ключи 8 и 9, транзисторы 11 и 12, триггер 13 со счетным входом и калибровочное сопротивление 10. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет учесть влияние на результат преобразования изменения параметров элементов преобразователя при I дальнейшей обработке сигналов с выхода схемы сравнения 6. 2 ил. to 4;; ч а 00

€Л€)

М

выход

-«

;@Чт

Vuz,l

фиг. 2