Устройство для измерения температуры Советский патент 1988 года по МПК G01K7/00 

4

о 4;

00

N4

СЛ

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения температуры с коррекцией нелинейности термопреобразователя, и может быть использовано при точных измерениях нестационарных температур с представлением результатов в цифровой форме.

Целью изобретения является повышение точности измерения нестационарных температур.

Выход формирователя 6 импульсов записи через переключатель 10 соединен с вычитающим входом реверсивного двоично-десятичного счетчика 3, если знак коррекции отрицательный, или с входом схемы ИЛИ 9, 5 если знак коррекции положительный. Знак коррекции зависит от знака коэффициентов при нелинейных членах аппроксимирующего полинома. Управление работой переключателя (знаком коррекции) осуществляется

На чертеже приведена функциональная 10 сигналом с дополнительного выхода блока 8

Выход формирователя 6 импульсов записи через переключатель 10 соединен с вычитающим входом реверсивного двоично-десятичного счетчика 3, если знак коррекции отрицательный, или с входом схемы ИЛИ 9, если знак коррекции положительный. Знак коррекции зависит от знака коэффициентов при нелинейных членах аппроксимирующего полинома. Управление работой переключателя (знаком коррекции) осуществляется

Изобретение относится к темиератур- иым измерениям. Целью изобретения - повышение точности измерения нестационар- ны.х температур. Устройство содержит тер- моиреобразователь 1, нреобразователь 2, блок 4 индикации, нрограммнруемын счетчик 5, формирователь 6, двоичный счетчик 7, блок 8 намяти. Введение реверсивно1Ч) двоично-десятичного счетчнка 3, схемы ИЛИ 9 и переключателя 10 и образование новых связей между элементами устройства позволяет достичь того, что максимальная но- грешность линеаризации не нревьииает величины дискретности устройства и не зависит от абсолютного значения измеряемой температуры и скорости ее изменения. 1 и.ч. со (Л

схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит термопреобразователь 1, подключенный к входу времяимпульс- ного преобразователя 2, реверсивный двопамяти.

Импульсы с выхода времяимпульсного нреобразователя 2, число которых пропорично-десятичный счетчик 3, выходы которо- ционально сигналу термонреобразователя 1, го нодключены к блоку 4 индикации, прог-посредством схемы ИЛИ 9 поступают на

суммирующий вход двоично-десятичного счетчика 3, а также посредством программираммируемый двоичный счетчик 5, тактовый вход которого подключен к выходу время- им11у,:1ьспого преобразователи 2, а выход через формирователь 6 импульсов записи подключен к входу записи, двоичный счетчик 7, 20 вход которого подключен к выходу программируемого двоичного счетчика 5, а выходы -- к адресным входам блока 8 памяти, выходы которого подключены к информационным

руемого двоичного счетчика 5 на вход двоичного счетчика 7.

После ностунления на тактовый вход программируемого двоичного счетчика 5 числа импульсов, равного записанному в

входам программируемого двоичного счет- „ протяженности первого участка ап- проксимации, на выходе счетчика 5 формичика D.

Устройство содержит также двухвходо- вую схему ИЛИ 9 и переключатель 10, вход которого подключен к выходу формирователя 6 импульсов записи, управляющий вход подключен к дополпительному выходу бло- ЗО ка 8 памяти, первый выход подключен к вычитающему входу двоично-десятичного счетчика 3, второй выход подключен к первому входу схемы 9, второй вход которой подключен к выходу времяимпульсного преобразоруется импульс, который изменяет состояние счетчика 7 и поступает на вход формирователя 6 импульсов записи, обеспечивающего запись в счетчик 5 кода протяженности следующего (второго) участка аппроксимации с выхода блока 8 памяти непосредственно после изменения значения адреса, определяемого состоянием счетчика 7, и до прихода следующего импульса преобразователя 2. В зависимости от знака коррекции (состояние

nv.ii 1 ...у/д,у l L „l l lrllVlllyl luv,.,..-ч,

вателя 2, а выход подключен к суммирующе-35 Дополнительного выхода блока 8 памяти) им- му входу реверсивного двоично-десятичного У с с выхода формирователя 6 поступает

счетчика 3.

посредством схемы ИЛИ 9 и переключателя 10 на суммирующий или вычитающий вход счетчика 3.

Устройство работает следующим образом.

Весь диапозон измерения температуры Q разбивается па участки аппроксимации, в пределах которых величина коррекции для компенсации погрещности из-за нелинейности функции преобразования термопреобра- 30 вате. я не и з м е н н а.

Коды протяженности участков аппрок- 45 симации и знак коррекции на каждом из них записаны в ячейках блока 8 памяти в следую1цем порядке: по нул евому адресу записан код протяженности первого участка ащфоксимации, по первому адресу - код протяженности второго участка аппроксимации, по второму адресу - код протяженности третьего участка аппроксимации и т.д.

В исходном состоянии реверсивный дво- ично-десятичнь й счетчик 3 и двоичный счетпосредством схемы ИЛИ 9 и переключателя 10 на суммирующий или вычитающий вход счетчика 3.

Таки.м .образом, одновременно с записью кода протяженности следующего участка аппроксимации в счетчик 5 осуществляется коррекция содержимого счетчика 3 на величину дискретности q.

После поступления на тактовый вход счетчика 5 числа импульсов, равного записанному в нем коду протяженности второго участка аппроксимации, на выходе счетчика 5 формируется импульс, который вновь изменяет состояние счетчика 7, Импульс с выхода формирователя 6 обеспечивает запись в счетчик 5 кода протяженности следующего (третьего) участка аппроксимации с выхода блока 8 памяти и поступает на один из входов реверсивного счетчика 3, тем сачик 7 сброшены, в программируемый двоич-55 корректируя содержимое счетчика 3

пый счетчик 5 записан присутствующий наеще на величину q.

его информационных входах код протяжен-Далее работа устройства протекает ананости первого участка аппроксимации.логично до окончания следования импульсов

памяти.

руемого двоичного счетчика 5 на вход двоичного счетчика 7.

После ностунления на тактовый вход программируемого двоичного счетчика 5 числа импульсов, равного записанному в

руется импульс, который изменяет состояние счетчика 7 и поступает на вход формирователя 6 импульсов записи, обеспечивающего запись в счетчик 5 кода протяженности следующего (второго) участка аппроксимации с выхода блока 8 памяти непосредственно после изменения значения адреса, определяемого состоянием счетчика 7, и до прихода следующего импульса преобразователя 2. В зависимости от знака коррекции (состояние

.-ч,

Дополнительного выхода блока 8 памяти) им- с выхода формирователя 6 поступает

посредством схемы ИЛИ 9 и переключателя 10 на суммирующий или вычитающий вход счетчика 3.

Таки.м .образом, одновременно с записью кода протяженности следующего участка аппроксимации в счетчик 5 осуществляется коррекция содержимого счетчика 3 на величину дискретности q.

После поступления на тактовый вход счетчика 5 числа импульсов, равного записанному в нем коду протяженности второго участка аппроксимации, на выходе счетчика 5 формируется импульс, который вновь изменяет состояние счетчика 7, Импульс с выхода формирователя 6 обеспечивает запись в счетчик 5 кода протяженности следующего (третьего) участка аппроксимации с выхода блока 8 памяти и поступает на один из входов реверсивного счетчика 3, тем сас выхода времяимпульсного преобразователя 2.

Таким образом, за время измерения температуры на п-м участке аппроксимации, на вход реверсивного счетчика 3 поступает (п-1) импульсов коррекции и результат скорректирован на величину (п-l)q, т.е. максимальная погрешность линеаризации не превышает величины дискретности устройства q и не зависит от абсолютного значения измеряемой температуры и скорости ее изменения.

После окончания поступления импульсов с выхода времяимпульсного преобразователя 2 состояние реверсивного счетчика 3 заносится в блок 4 индикации, схема устройства переводится в исходное состояние и начинается новый цикл измерения температуры.

Устройство работает в один такт, что позволяет повысить точность измерения нестационарной температуры.

Кроме того, предлагаемое устройство требует меньшего (более чем в 2 раза) объема блока 8 памяти. Сокращение объема блока 8 памяти объясняется тем, что в предлагаемом устройстве в отличие от известного устройства отпала необходимость в записи и хранении в блок 8 памяти кодов корректи- руюших чисел.

0

5

0

5

Форм у.г а изо б per L ни .ч

Устройство для измерения температуры ct)- держашее термопреобразователь, подключенный к входу времяимпульсного преобразователя, программируемый двоичный счетчик, тактовый вход которого соединен с выходом времяимпульсного нреобразовате- ля, а выход через формирователь импульсов записи соединен с в.чодом записи, двоичный счетчик, вход которого соединен с выходом программируемого двоичного счетчика, а выходы - с адресными входами блока памяти, выходы которого соединены с информационными входами нрограммнруемого двоичного счетчика, блок индикации, отличающееся тем, что, е целью повышения точности измерения нестационарных тем 1ератур, в него введены реверсивньп двоично-десятичный счетчик, схема ИЛИ и 1ереключатель, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов записи, управляюши вход соединен с дополнительным выходом блока памяти, а первый выход соединен с вычи- таюшим входом реверсивного двоично-десятичного счетчика, выход которого подключен к блоку индикации, а суммирующий вход соединен с выходом схемы ИЛИ, входы которой соответственно соединены с выходом времяимпульсного преобразователя и вторым выходом переключателя.