Измеритель температуры Советский патент 1989 года по МПК G01K7/00 

NP м + N 1

где

; « р

N

М

+ N

М. +

Noic,i

(1)

«Ч

А аддитивная погрешность измерения всего измерительного тракта; коэффициент, обусловленный мультипликативной погрешностью,

При этом точные значения кодов, соответствующие температуре в начальной (N 0) и конечной (N) точках диапазона измерения измерит известны априорно.

Выражения (1) можно представить в виде

NP N -4N;+

N; N;-- N;-bN«,;

N) N. N,,,;

(2)

где dN 1 - A), - A).

N:

N,.(1 - A) - значения мультипликативных погрешностей, соответствующие кодам Np,

Nl и N

35

Р Р- Так как N,. О, то максимальное

значение мультипликативной погрешнос- ти можно представить в виде

е

. N;- (N;- Np.

(3)

где 1 - количество разрядов числа

dN в двоичном коде, которым соответствует мультипликативная погрешность, различимая в коде АЩ1; (U.- разрядные коэффициенты. Зная значение максимальной мультипликативной погрешности ,d, точное значение сигнала N термопреобразо- вателя можно определить по формуле

,4

+ ,

Np-

+ N

р

(А)

10

20

25

30

5

5

0 5

код из- сигнала;

число разрядов числа NP в двоичном коде; разрядные коэффициенты.

N

При измерении температуры коды и NP с выходов регистров 9 и

10 поступают в блок 13 вычитания, на выходе которого формируется разность (NV - NP).

Коды Ыр и NP с выходов регистров 10 и 11 поступают на выходы блока 14 вычитания, на выходе которого

формируется разность (Npт-г

Nl).

---- -«kj -- fcf/ - Г о. J

ность ( - Np) с выхода блока 13 вычитания поступает на первые входы блока 15 вычитания, на вторые входы которого поступает код числа N. Так как код числа N известен априорно, то он может быть сформирован путем подачи соответствующего.напряжения на вторые входы блока 15 вычитания, С выхода блока 15 вычитания результат . разности йр (Np-Np), соответствующий значению максималь- ной мультипликативной погрешности измерителя, поступает на соответствующие регистры блока 17 регистров. При этом если разрядность числа 1, то на блок регистров подается (1 - 1) старших разрядов кода, При этом в первьй регистр записьшает- ся код погрешности, возникающий при включении старшего (первого) разряда АЦП, во второй регистр - погрешность, возникающая при включении второго разряда преобразователя, и т,д. (на фиг, 1 блок 17 регистров содержит четыре регистра, 1 - ),

На входы блока 16 вентилей с выходов 1-1 старших разрядов ра 11

регист-

X

поступают коды сигнала N р

м

-I,

2/

где

d

разрядный коэффнциент, равны нулю или единице „ При этом в первый вентиль подается сигнал, соответствующий коэффициенту старшего (i п) разряда, во второй сигналS соответствующий коэффициенту о,,, , и т.д. С прИ ходом управляющего сигнала с дешифратора 23 блока управления на выхо дах вентилей формируются сигналы, соответствующие разрядньЕ-i коэффици™ eHTaM.cii, подаваемьи- иа входы вен-- тилей., Единичные сигналы открывают соответствующие регистры блока 1 и

сигналы с их выходов ПОСТ уПаЮТ в

блок 18 сл мматороВд где cyMMBpyiOTCH, формируя сигнал мультипликативной погрешности, соответствуюпрй коду сигнала термопреобразователя. Этот код сз ммируется с соответствующи1 1 знахсом с кодом сигнала, поступающего с вьшода блока 14 вычитания, в ре зультате-чего на выходе блока 18 формируется в соответствии с формулой (З) код точного сигнала термо преобразователя,

Повьшение быстродействия измерителя достигается путем сокращения времени, затрачиваемого на коррек- цизо кода результата, которое практи- чески определяется временем суммиро вания чисел в блоке 18 сумматоров.

Формула изобретения

Измеритель температуры, содержа щий первый и второй коммутаторы, выходы которых соответственно соедине- Hbi с первьш. входом измерительного усилитачя и первым выводом источника тока, первый, второй и третий входы которых соединены соответственно между собой и подключены к первым вьшодам термопреобразователя сопрО

тивления и двух опорных резисторов, вторые выводы которых подключены к второму выводу источника тока, сое- диненному с вторым входом измеритель- ного усилителя, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, три регистра, входы которых подключены к выходу аналого- цифрового преобразователя, а управляющие входы соединены соответственно с первым, вторым и.третьим выходами блока управления, четвертый выход которого соединен с управляющими входами коммутаторов, пятый выход подключен к входу запуска аналого-цифрового преобразователя, выход Конец преобразования которого соединен с входом блока управления, первый блок вычитания, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистров, второй блок вычитания, входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего регистров, отличающийся тем, что, с целью повьппения быстродействия измерителя, в него в.ведены блок вентилей, блок регистров, блок сумматоров и третий блок вычитания со схемой задания кода, первьй вход которого соединен с выходом первого блока . вычитания, второй вход связан со схемой задания кода, а выходы под- ключе ш к информационным входам блока, регистров, управляющие входы которого соединены с выходами блока вентилей, входы которого подключены к выходу третьего регистра, а управляющие входы соединены-с шестым выходом блока згаравления, при этом входы блока сумматоров соединены с выходами блока регистров и выходом второго блока вычитания.

L.

Фид.2

.Z2J

Изобретение относится к области температурных измерений и позволяет повысить быстродействие измерителя. Аналого-цифровой преобразователь 8 по сигналам с блока 12 управления формирует коды N^X_P, N¹_P,N²_P, пропорциональные сопротивлению термопреобразователя сопротивления 3, первого 4 и второго 5 эталонных резисторов, подключаемых с помощью коммутаторов 1, 2 к источнику тока 7 и измерительному усилителю 6. С выходов регистров 9, 10, 11 коды N¹_P, N²_P и N^X_P поступают на первый 13 и второй 14 блоки вычитания. На выходе третьего блока вычитания 15 формируется код, соответствующий максимальной мультипликативной ошибке, который поступает в блок регистров 17. С помощью блока вентилей 16, на входы которого поступает сигнал, пропорциональный сопротивлению термопреобразователя, на выходе блока регистров формируются коды, сумма которых равна мультипликативной погрешности измерения. Блок сумматоров 18 формирует скорректированный результат измерения. 3 ил.

Фиг.З