Устройство для измерения температуры Советский патент 1989 года по МПК G01K7/02 

Запуск

ВыаоЗ коЗа

со

4

О)

О5

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить помехозащищенность устройства, а также снизить случайную погрешность измерения. В первом цикле преобразования термо ЭДС термоэлектрического преобразователя (ТП) 1, усиленная усилителем 2 с управляемым коэффициентом усиления и смещенная блоком 3 смещения на некоторое начальное значение, преобразуется в код аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 4 и запоминается в блоке 10 памяти. В блок 8 памяти записывается код номера участка линеаризации, по которому во втором цикле преобразования происходит изменение коэффициента усиления усилителя 2 и напряжения начального смещения, формируемого блоком 3. Результат измерения формируется на выходе сумматора 11 кода как полусумма первого и второго преобразований сигнала ТП 1. Формирователь 12 осуществляет запуск АЦП 4 через интервал времени, равный нечетному числу периодов помехи. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Запуск

NJ

Фиг.1

31Д9

Изобретение относится к области темнературных измерений и может быть использовано при nocTpoeiniH цифровых измерителей температуры, работающих в комплексе с термоэлектр.гческт-п преобразователями (ТП) и другими нелинейными датчиками.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства. а также снгижение случайной погрешности измерения.

: На фиг. 1 представлена блок-схема устройства длл измерения тенперату- ры; на фиг, 2 - блок-схема второго формирователя устройст ва

Устройство содерлспт термоэлектрический преобразователь (7Я1) 1 , усилитель 2 с управляемым коэффициентом усиления, блок 3 смещения, ана- лого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, дешифратор 5 участков линеаризации, триггер 6, первый формирователь 7, блок 8 памяти, элемент Ш1И 9, второй блок 10 памяти, сумматор ко- да и второй формирователь 1Z.

Второй формирователь 12 (фиг„ 2) содержит генератор 13 опорной частоты, ключ 34, делитель 15 импульсов, элемент И 16 и триггер 17 цикла.

Устройство работает следующим образом.

В первом цшсле преобразования термоЭДС ТП-1 усиленная и смеш;енная на некоторое начальное значение бло- ком 3, преобразуется в код АЩ1 4. Анализируя выходной код АЦП 4 дешифратор 5 выбирает номер V acTKa линеаризации, которьй записывается в первый блок 8 памяти по фронту выходног сигнала триггера б, который перебра- сырается по сигналу Конец преобразования АЦП 4, Записанный в блоке 8 памяти код номера участка линеаризации nocT jjTiaeT. на усилитель 2 и блок 3 смещения, выбирая соответствующий участку линеаризации коэффициент усиления и смешение„ При второ цикле преобразования происходит кусочно-линейная аппроксимация харак- теристики преобразования ТП-1 и выходной код АЦП 4 соответствует измеряемой температуре,, Первый цикл преобразования осуществляется по сигналу Запуск устройства, который проходит через элемент ИЛИ 9 и формирователь 7, а второй - по фронту выходного сигнала триггера 6, который через формирователь 12 поступает

на вход элемента Ш1И и далее на формирователь 7. Результат преобразования формируется как полусумма результатов первого преобразования, запомненного во втором блоке 10 памяти и второго преобразования. При этом изменение коэффициента усиления усилителя 2 и смещения в блоке 3 по отношенизо к первому циклу преобразования выбирается удвоенным. Ыапри -1ер, если характеристика преобразования ТП 1 на данном.участке линеаризации отличается от ..начальной (т.е. харак- т.еристики преобразования тракта: усилитель 2, блок 3 смещения, АЦП 4 в первом цикле) на 1% по коэффициенту усиления и на минус 10% конца шкалы по смещению, то на этом участке линеаризации под действием кода номера участка, поступающего из блока 8 памяти, усилитель 2 должен изменить коэффициент усиления на 2%, а блок смещения создать смещение на, минус 20% конца шкалы, Б этом случае полусумма результатов обоих циклов преобразования будет точно соответствовать требуемой характеристике преобразования. Усреднение результатов преобразований позволй е т дополнительно повысить помехозащищенность устройства в целом за счет дополнительного подавления недопо- давленных АЩТ 4 воздействий помехи. Величина дополнительного подавления будет максимальной, если воздействие помехи в первом и втором циклах преобразования будет противофазным. Для этого после прихода импульса Запуск устройства сбрасывается делитель 15 импульсов и перебрасывается триггер 17 (см. фиг. 2), Ключ 14 открывается и делитель 15 заполняется импульсами генератора 13. Частота генератора 13 и коэффициент деления делителя 15 выбраны таким образом, чтобы выходные импульсы делителя 15 поступали на элемент И 16 через нечетные периоды помехи Приход на второй вход элемента Л 16 разрешающего сигнала от триггера 16 (фиг. 1) позволит очередному импульсу делителя 15 пройти на ИЛИ 9 и затем через формирователь 7 запустить АЦП 4.

Формула изобретения

I с Устройство для измерения температуры по авт. св. К 1397742, о т л и ч а 10 III е е с я тем, что, с целью повышения помехозащгаденности, в него введены второй блок памяти, сумматор кода и второй формирователь включенный между первым входом элемента ИЛИ и выходом триггера, соединенным с входом записи второго блока памяти, вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, соединенному с первым входом сумматора кода, второй вход которог соединен с выходом второго блока памяти, а выход является выходом устройства, при этом вход синхронизации второго формирователя подключен к входу Запуск устройства.

ТрЦ

Г7

Вход cuHxpof/ueaiiua

Фаг. 2.

формирователь содержит генератор опорной астоты, делитель импульсов, элемент 11. триггер цикла и KJlю 5 вход которого соединЕН с

выходом генератора опорной частоты, выход подклъ чен к входу делителя импульсов, а управляющий вход соединен с выходом трш гера цикла,

первый вход которого соединен с установочным входом д -лителя импульсов и входом синхронизации формирователя, а второй вход подключен к BHxojay формирователя, соединенному

с выходом элемента li, первый вход которого соединен с входом формирователя, а второй вход подключен к BbLxoAy делителя т- пульсов.

Вход

Г5

W

8b/xffd

-fh-