Устройство для измерения температуры Советский патент 1978 года по МПК G01K7/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ чем выход генератора счетных импульсов через преобразователь «частота-напряжение соединен со входом схемы управления крутизной генератора линейно изменяющегося напряжения. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Оно содержит термопреобразователь 1, усилитель 2, переключатель тактов 3, интегратор 4 с резисторами 5, 6, 7, 8 и конденсатором 9, нуль-орган 10, ключ 11, генератор 12 счетных импульсов, счетчик 13 импульсов, блок 14 цифрового отсчета, источники 15 и 16 опорного напряжения, генератор 17 линейно изменяющегося напряжения, преобразователь 18 «частота- напряжение и схему 19 управления крутизной генератора линейно-изменяющегося напряжения. Генератор 12 имеет автоподстройку, поддерживающую частоту счетных импульсов кратной частоте питающей сети. В первом такте на вход интегратора 4 подается опорное напряжение UQ от источника 15 и усиленное выходное напряжение Ux термопреобразователя 1, которое может быть описано полиномом второй степени: kUj, k(a + bQ + cQ),(1) где k - коэффициент усиления усилителя 2; а, b и с - постоянные; 0 - измеряемая температура. Для подавления помехи частоты питающей сети входное напряжение интегрируется в течение времени Гц равному периоду напряжения питающей сети. Конденсатор 9 интегратора 4 заряжается до напряжения k(a + Ьд + с8) где С - величина емкости конденсатора 9; RI и Rz - величина сопротивлений резисторов 5 и 6. Во втором такте к входу интегратора подключены источник 16 опорного напряжения и генератор линейно изменяющегося напряжения 17, выходное напряжение которого определяется выражением и, s,(3) нарастания напряжения; где S - крутизна t - время. Под воздействием приложенного напряжения конденсатор интегратора полностью разряжается. Выходное напряжение интегратора во втором такте, длительность которого Тх пропорциональна измеряемой температуре, изменяется на величину i/z, равную величине f/i: ЛзС где 3 и 4 - величины сопротивлений резисторов 7 и 8. Поскольку , , где fo -частота генератора счетных импульсов; т const - количество импульсов за время Та, п - количество импульсов за время Тх, равенство Ui -Uz может быть представлено в виде: k(a + + сВ)-т , RI «2R, Отсюда следует, что для получения цифрового отсчета в единицах температуры () величины 1, Rz, RZ, 4, IJo и UQ выбирают такими, чтобы выполнялись соотнощения Поскольку частота следования счетных импульсов кратна частоте питающего напряжения, изменяющейся в процессе измерения, выполнение соотнощения (7) возможно, если отнощение s/fo иоддерживается постоянным. Для этого сигнал с выхода генератора счетных импульсов подается на преобразователь «частота-напряжение, который управляет крутизной генератора 17, поддерживая величину s/fo постоянной в процессе измерения. Цифровой отсчет температуры осуществляется следующим образом. С началом второго такта ключ 11 подключает генератор 12 счетных импульсов к счетчику 13 импульсов. В момент равенства выходного напряжения интегратора нулю срабатывает нуль-орган 10 и закрывает ключ 11. Доступ счетных импульсов к счетчику прекращается. Количество счетных импульсов, подсчитанное за время, пропорциональное измеряемой температуре, блоком цифрового отсчета, преобразуется в цифровую форму. Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее соединенные последовательно термопреобразователь, усилитель, переключатель тактов, интегратор, нуль-орган и ключ, соединяющий генератор счетных импульсов со счетчиком импульсов, соединенным с переключателем тактов, два источника опорного напряжения и генератор линейно изменяющегося напряжения, подключенные к переключателю актов, блок цифрового отсчета, подключенный к счетчику импульсов, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, в него введены преобразователь частота-напряжение и схема управления рутизной генератора линейно изменяющегоя напряжения, причем выход генератора четных импульсов через преобразователь частота-напряжение соединен со входом хемы унравления крутизной генератора линейно изменяющегося напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 502237, л. G 01К 7/16, 1974. 5 2. Орнатский П. П. Автоматические измерения и приборы. «Киев, «Вища школа, 1973, с. 432-433. 6 3. Семенов В. Ф. Цифровой термометр с линейной шкалой. М., Труды МЭИ, 1975, с. 130.