Устройство для измерения температуры Советский патент 1991 года по МПК G01K3/10 

$J

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в информационно-измерительных системах при измерении меняющихся температур газовых потоков в нестационарных условиях теплообмена систем охлаждения энергетических установок. Цель изобретения - повышение точности измерения меняющихся температур за счет снятия жесткого ограничения на период квантования развертывающего напряжения, С появлением сигнала от термодатчика 1 на первом выходе генератора 10 формируется последовательность, представляющая собой периодически повторяющееся пилообразное напряжение, а на втором выходе - последовательность импульсов с тем же периодом Т. Первое устройство выборки-хранения (УВХ) 9 при этом переходит в режим выборки, второе УВХ 11 отключено сигналом с выхода инвертора 12. В момент равенства сигналов с выходов дифференциатора 4 и генератора 10 УВХ 9 переходит в режим хранения сигнала. Инвертор 12 дает разрешение на выборку УВХ 11, на выходе которого устанавливается напряжение, по цепи обратной связи поступающее на неуправляемый вход интегратора 6. Это же напряжение поступает на вход блока 3 вычитания, формирующего сигнал, поступающий на регистрирующее устройство 5 и соответствующий сумме сигналов от усилителя 2 и УВХ 11.1 ил.

Изобретение относится к теплотехнической измерительной технике и может найти применение в информационно-измерительных системах при изменении меняющихся температур газовых потоков в нестационарных условиях теплообмена систем охлаждения энергетических установок скоростной пассажирскойтранспортной системы, а также в сверхпроводящих системах.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет снятия жесткого ограничения на период квантования развертывающего напряжения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для измерения температуры содержит термодатчик 1 с предварительным усилителем 2, блок 3 вычитания, активный дифференциатор 4, регистрирующее устройство 5, схему 6 сравнения, RS- триггер 7, R-вход которого соединен с выходом схемы 6 сравнения, интеУратор 8, устройство 9 выборки-хранения (УВХ), генератор 10, причем выход пилообразного напряжения генератора 10 подключен к второму входу схемы 6 сравнения, а его тактирующий выход - к S-входу триггера 7, на управляемый вход интегратора 8 дополнительно подано постоянное напряжение. Устройство содержит также второе УВХ 11 и инвертор 12.

Устройство работает следующим образом.

С появлением сигнала от термодатчика 1 сигнал поступает на первый вход блока 3 вычитания и вход активного дифференциатора 4. На выходе дифференциатора 4 появляется продифференцированный сигнал, поступающий на первый вход схемы 6 сравнения и на управляющий вход генератора 10, запуская его. При этом на первом выходе генератора 10 формируется последовательность, представляющая собой периодически повторяющееся пилообразное напряжение, а на втором выходе - последовательность импульсов с тем же периодом Т. С приходом первого импульса импульсной последовательности на S-вход триггера 7 последний устанавливается в единичное состояние, разрешая работу интегратора 8, на управляемый вход которого подается постоянное напряжение. УВХ 9 при этом переходит в режим выборки, так как на его управляющем входе напряжение логической 1, в то время как УВХ 11 отключено сигналом нулевого уровня с выхода инвертора 12. В момент равенства сигналов с выходов дифференциатора 4 и генератора 10, поступающих на входы схемы 6 сравнения, на ее выходе появляется сигнал, переводящий триггер 7 по R-входу в нулевое состояние. При этом интегратор 8 завершает работу по управляемому входу, так как на его управляющем входе присутствует сигнал О с выхода триггера 7, УВХ 9 переходит в режим хранения полученного проинтегрированного значения сигнала, так как на ее управляющем входе также сигнал нулевого уровня с выхода

триггера 7.

Инвертор 12 дает разрешение на выборку УВХ 11. УВХ 11 переходит в режим выборки. При этом на выходе первого УВХ 9 устанавливается напряжение Un, на выходе второго УВХ 11 устанавливается напряжение Un, .которое по цепи обратной связи поступает на неуправляемый вход интегратора 8 и производит разряд его конденсатора.

Это же напряжение поступает на вход блока 3 вычитания. Блок 3 вычитания формирует сигнал, поступающий на регистрирующее устройство 5 и соответствующий сумме сигналов от предварительного усилителя 2 и УВХ 11.

Под воздействием второго импульса второй импульсной последовательности триггер 7 снова возвращается в единичное состояние, разрешая работу интегратора 8

до нового момента совпадения напряжений на обоих входах схемы 6 сравнения. Каждый период квантования Т происходит интегрирование входного сигнала интегратором 8, выборка полученного значения УВХ 9 за

время 1ы гп и перезапись информации в УВХ 11 за время ть2 Т - гп, где гп - текущая длительность широтно-модулированного импульса.

В дальнейшем под воздействием очередных импульсов второй импульсной последовательности работа устройства полностью повторяется до тех пор. пока выходной сигнал активного дифференциатора 4 не станет равным нулю.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее термодатчик с предварительным усилителем, выход которого подключен к первому входу блока вычитания и к входу активного дифференциатора, регистрирующее устройство, подключенное к выходу блока вычитания, схему сравнения, первый вход которой подключен к выходу активного дифференциатора, триггер, первый вход которого соединен с выхо- дом схемы сравнения, а выход - с управляющим входом интегратора, устройство выборки-хранения, генератор, управляющий вход которого соединен с выходом активного дифференциатора, первый выход генератора подключен к второму входу, схемы сравнения, а второй выход - к второму входу триггера, причем выход устройства выборки-хранения соединен с вторым входом блока вычитания и с входом интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности в условиях перемен

ных температур, в него введено второе устройство выборки-хранения и инвертор, выход которого соединен с управляющими входами интегратора и второго устройства выборки-хранения, а выход подключен к управляющему входу первого устройства выборки-хранения, соединенного информационным входом с выходом второго устройства выборки-хранения, а входом связанного с выходом интегратора.