Измеритель показателя тепловой инерции частотных термопреобразователей Советский патент 1991 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относится к области теплотехнических измерений и может быть использовано, например, при сортировке пьезокварцевых преобразователей температуры по значению их показателя тепловой инерции на за-г водах-изготовителях, а также в лабораторных условиях.

Цель изобретения - повышение точ- измерения показателя тепловой инерции путем снижения среднеквадратичной погрешности измерения.

На фиг.1 приведена блок-схема измерителя; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства измерителя.

Измеритель содержит формирователь 1 импульсов, два огических элемента И 2 и 3, логарифмирующий реверсивный счетчик 4, генератор 5 тактовых, импульсов, распределитель 6 тактовых импульсов, два RS-триггера 7 и 8, время-кодовый преобразователь 9, блок

10 деления и блок 11 цифровой индика- 25 с выхода формирователя 1 на вход слоции.

Измеритель работает следующим образом.

К входу измерителя подключается исследуемый термопреобразователь, значение показателя тепловой инерции которого необходимо измерить. Термопреобразователь подвергают- тепловому воздействию. В условиях регулярного теплового режима (после воздействия тепловато импульса) выходная частота F(t) его изменяется по закону затухающей экспоненты с нулевым установившимся значением (фиг.2а).

- Формирователь 1 преобразует выходную частоту термопреобразователя в прямоугольные импульсы, которые через логические элементы И 2 и 3, выполняющие роль ключей, управляемых триггерами 7 и 8 соответственно, поступают на входн сложения и вычитания логарифмирующего реверсивного счетчика 4, i

Распределитель 6 тактовых импульсов, представляющий собой обычный дешифратор (демультиплексор), совместно с генератором 5 тактовых импульсов осуществляет формирование двух временных интервалов длительностью Дг (фиг.2в,г). на протяжении которых происходит счет числа импульсов N{ и N реверсивным счетчиком 4 (фиг. 2д,е), а также операцию задержки HIорого временно о интервала по от- ,

30

жения счетчика 4. На выходе триггера 7 при этом формируется единичный импульс длительностью &t, который с помощью время-кодового преобразователя 9 преобразуется в код, поступающий на второй вход блока 10 деления.

Появление импульса на четвертом выходе распределителя 6 переводит 35 в нулевое состояние триггер 8, который прекращает -поступление импульсов с формирователя 1 на вычитающий вход

счетчика 4.

i

40 После окончания счета импульсов на выходе реверсивного счетчика 4

-i / N1 ч

формируется код числа 1Л(---), который поступает на первый вход блока

45 ю деления. Блок 10 деления выполняет операцию деления кода, пропорционального интервалу времени fit, поступающего на его второй вход с выхода время-кодового преобразователя 9, на

50 результат счета счетчика 4. На выходе блока 10 деления формируется код, пропорциональный показателю тепловой инерции исследуемого термопреобразо55

вателя Ј -&Ьln(N,/Na)

Этот код отображается блоком 11 цифровой индикации.

10

6190714

ношению к первому на время (.г/3, при котором достигается минимальное значение среднеквадратичной погрешности измерения показателя тепловой инерции.

Импульс на первом выходе распределителя 6 переводит триггер. 7 в единичное состояние, благодаря чему импульсы с выхода формирователя 1 через элемент И 2 начинают поступать на вход сложения счетчика 4. Следующий импульс, появившийся на втором выходе распределителя 6, через интервал времени Ц) переводит в единичное состояние второй триггер 8. При этом через элемент И 3 на вычитающий вход счетчика 4 начинают поступать импульсы с выхода формирователя 1.

На третьем выходе распределителя 6 импульс появляется через промежуток времени Дг ЗЦ. Он переводит в нулевое состояние триггер 7 и прекращает тем самым поступление импульсов

15

20

жения счетчика 4. На выходе триггера 7 при этом формируется единичный импульс длительностью &t, который с помощью время-кодового преобразователя 9 преобразуется в код, поступающий на второй вход блока 10 деления.

Появление импульса на четвертом выходе распределителя 6 переводит в нулевое состояние триггер 8, который прекращает -поступление импульсов с формирователя 1 на вычитающий вход

счетчика 4.

i

После окончания счета импульсов на выходе реверсивного счетчика 4

-i / N1 ч

формируется код числа 1Л(---), который поступает на первый вход блока

ю деления. Блок 10 деления выполняет операцию деления кода, пропорционального интервалу времени fit, поступающего на его второй вход с выхода время-кодового преобразователя 9, на

результат счета счетчика 4. На выходе блока 10 деления формируется код, пропорциональный показателю тепловой инерции исследуемого термопреобразо

вателя Ј -&Ьln(N,/Na)

Этот код отображается блоком 11 цифровой индикации.

Формула из

5

обр

е т е н ия

Измеритель показателя тепловой инерции частотных термопреобразователей, содержащий генератор тактовых импульсов, первый триггер и формирователь импульсов, выход которого подключен к первым входам двух логических элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами сложения и вычитания логарифмирующего реверсивного счетчика, выход которого подключен к первому входу блока деления, блок индикации, вход которого соединен с выходом блока деления, при этом выход первого триггера соединен с вторым входом первого логического элемента И, отличающийся тем, что, с целью по

х го9071

вышения точности измерения показателя тепловой инерции путем снижения среднеквадратичной погрешности измерения, в него введены второй триггер,

время-кодовый преобразователь и распределитель тактовых импульсов, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, первый и второй выходы соединены соответственно с первыми входами первого и второго триггеров, а третий и четвертый выходы соединены соответственно с вторыми входами первого и

15 второго триггеров, выход первого

триггера через время-кодовый преобразователь соединен с вторым входом блока деления, а выход второго триггера соединен с вторым входом второ20 го логического элемента И.

10

Изобретение относится к области теплотехнических измерений и позволяет повысить точность измерения показателя тепловой инерции путем снижения среднеквадратичной погрешности измерения. Распределитель 6 тактовых импульсов совместно с генератором 5 тактовых нмпудьсоз и триггерами 7, 8 осуществляет формирование двух интервалов времени длительностью дс, сдвинутых относительно друг друга на интервал времени (0 Дс/3, в течение которых импульсы с выхода термопреобразователя поступают через формирователь 1 импульсов и логические элементы И 2,3 соответственно на суммирующий и вычитающий входы логарифмирующего реверсивного счегчика 4. Блок деления 10 осуществляет операцию деления кода, формируемого время-кодовым преобразователем 9 и пропорционального счетному интервалу времени, на результат счета счетчика 4. Значение ПТИ отображается блоком 11 цифровой индикации. 2 ил. о (9

а

III И I II И I I I 11 It