ЦИФРОВОЙ ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1969 года по МПК G01K7/20 

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к приборам для измерения температуры.

Известны пифровые приборы для измерения темиературы, например, с помощью платинового терморезистора, содержащие мост, в одно из плеч которого включен терморезистор, усилитель разбаланса моста, время-импульсный преобразователь напряжения, запускаемый генератором импульсов через делитель частоты, и счетчик пмпульсов.

Однако эти приборы ЯВЛЯРОТСЯ сложпыми и требуют наличия спеииального функционального преобразователя, компенсирующего нелинейность зависимости сопротивления термометра от темиературы.

В предлагаемом приборе с целью повышения точности и упрощения конструкции в смежное с терморезистором плечо моста включены три резистора,, два из которых зашуитированы RC-фильтрами при помощи электронных двухпозииионных ключей, управляемых время-импульсным преобразователем, выполненнЕям, например, в виде реверсивного двигателя и электромеханического преобразователя угла поворота двигателя во временной интервал.

На чертеже изображена схема предлагаемого цифрового прибора для измерения температуры с помощью платиновых терморезисторов.

Цифровой прибор содержит измерительный мост 1, в плечо которого включен терморезистор RJ. , усилитель 2 разбаланса моста /, время-импульсный преобразователь 3, управляющий двухпозиционными электронными ключами 4 и 5, генератор 6 имиульсов, делитель 7 частоты, блок совпадения 8 и счетчик 9 импульсов. Сопротивления R и R-2. моста шунтированы RC-фнльтрами 10 и 11.

Схема работает следующим образом.

Электронные двухнознцпонные ключи 4 и 5, которые на чертеже изображены в виде нормально разомкнутых и нормально замкнутых контактов, управ.тяются прямоугольными импульсами напряжепия, частота которых равна

-, а -тлительность т. В течение времени т Т

контакты и К.-2 разомкнуты, а Ki и К-2 замкнуты. В течение времени (Т-т) замкнуты К. и /Са, разомкнуты К-2 и Al.

Среднее напряжение на выходе ключа К., сглаживаемое фильтром 10, равно

(Г-.)

«,

а на выходе ключа К.- На вход усилителя 2 подастся напряжение AL: ,,. Напряжение с выхода усилителя подается па преобразователь 3 папряжсния в прямоугольные импульсы, длительпость которых пропорциопальпа выходному напряжению усилителя, а частота равпа частоте запуска ирео.бразователя. При увелнчеиин умспьи1аютея Оо и L-з, увеличивается разность U, увеличивается выходное папряжеипе усилителя, следовательпо, увеличивается длительпость прямоугольных импульсов, т. е. время, в течение которого ключ Л/ разомкнут. Носледнее приводит к увеличению U. Таким образом, схема caiMOуравновешивается, AL стремится к нулю. Нетрудно показать, что при постоянстве соиротивлений моста тТ является функцией R Преобразователь 3 управляет блоком совпадения 8 импульсов, который Б течение времепи т пропускает на счетчик 9 импульсы от генератора 6 имнульсов. Число нмпульсов Л , прошедпшх на счетчик, равно Л - , Tin где п - коэффициент деления частоты делителя 7, занускаюгцего преобразователь 3, т. е. показапие счетчпка проиорциональпо (т/Т), а значит п температуре. Диод Д вводится для обеепечения устойчивости схемы при резком у,1епьшени1 Rj. Нестабильность частоты гепсратора 6, пестабильность нанряжснпя нитанця п нелинейность характеристики преобразователя 3 не вносят погрешности измереиия. В качестве преобразователя 3 можно использовать ждугци мультивибратор или другую сиус ову10 схему. Если, кроме иифрового, необходим аналогоBbiii выход {для позициоппого и пропорпнопалыгаго регулирования, для записи показаний Б аналоговой форме), то в качестве преобразователя 3 выходного нанряжения усилителя в длительность прямоугольных импульсов можно использовать реверсивпый двигатель, управляемый выходныл напряженпе: 1 усилителя (в ЭТОЛ1 случае применяется уснлнтель неременногс тока с модулятором .L 0, отпадает 1гсобходи.iocTb применения диода Д), и электромеханический преобразователь угла поворота двигателя в д/пггельпость импульсов. Н р е Д м е Т п з о б р е т е п и я Нифровой прибор для измерепия температ -ры, 1апример, с иомощью платинового терморезистора, содержагций моет, в одно из плеч которого включен терморезиетор, уеилите.ть разбаланса моста, время-и},1иульсный иреобразователь напряжения, запускаемый генератором импульсов через делитель чаетоты, ii счетчик имиульсов, отличающийся тем, что, с целью иовыи1ения точности и упрогцепня конструкн.ии нрибора, в смежное с терморезисторо илечо моста включены три резистора, .тва нз которых зашунтированы RCфильтрами при помощи элсктрониых двух1юзицион11ь1х ключей, управляе.мых время-ил1иульсп1)1М преобразователем, выполненным, например, в виде реверсивного двигателя н y.iCKTpo механического преобразователя угла поворота двигателя во вре.мениой интервал.

..