Цифровой измеритель температуры Советский патент 1979 года по МПК G01K7/16 

Изобретение касается температурных измерении, а именно фровых измерите; ей температуры. Известен цифровой измеритель температуры, содержащий термометр сопротивления, включенный в мостовую измерительную схему, нуль-орган, подключенный к диагонали мостовой схемы, управляемую проводимость включенную в одно из плеч моста 1 . Недостатком устройства является низкая точность измерения. На точность измерения влияет сопротивление линии связи термометра с измерительной схемой. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифровой измеритель температуры, содержащий термометр сопротивлении, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора тока, к выводам вторичной обмотки которого подключены последовательно соединенные резисторы, один из которых зашунтирован цифровой управляемой проводимостью управляющий вход которой через формирователь соединен с реверсивным счетчиком с цифровым отсчетиым устройством, генератор импульсов, соединеннь(й через ключевое устройство с реверсивНым счетчиком, нуль-орган, вход которого соединен с выводом термометра сопротивления, а выход соединен с управляющим входом ключевого устройства 2. Недостатком этого 1шфрового измеритечя температуры является низкая точность измерения, нелинейность выходного сигнапа при работе с линейными термометрами сопротивления. Целью изобретения является noBbiiuemie точности измерения и обеспечение линейной зависимости выходного сигнала от изменения сопротивления термометра при работе с термометрами сопротивления, обладающими линейной характеристикой преобразования. Это достигается тем, что в цифровой измеритель температуры введены два дополнительных послед(.)Вательно соединенные резистора, подключенные ко вторичной обмотке трансформатора, к точке соединения которых подключен вход нульоргана, причем второй вывод термометра сопротивления соединен со средней точкой двух последовательно сое)шненных резистх)ров, На чертеже представлена блок-схема цифрового измерителя температуры.

Он содержит термометр сопротивления I, трансформатор 2 тока, речисгоры J-6, образуннпие мостовую схему, цифровую уг ра1и1яемую проводимость 7, нуль-орган 8, генератор 9 импульюв, ключевое устройство, состоящее из схем совпадения 10 и II, реверсивный счетчик 12. формирователь 3, цифровое отсчетнос устройство 14 и токоограиичивающий резистор 15.

Устройство работает следующим образом. На вход нуль-органа 8 подается разность лапряженин с термометра 1 сопротивления, через которьш протекает ток первичной обмотки трансформатора 2 тока, и выходного напряже1шя мостовой схемы с точек соединения последовательно соединенных резисторов 3 и 4, 5 и 6, Питание мостовой схемы осуществляется от вторичной обмотки трансформатора 2, Изменение велжшны цифровой проводимости 7, подключенной параллельно резистору 5, вызьтает пропорциональное изменение выходного напряжения мостовой схемы,

Линейная зависимость выходного напряжения мостовой схемы от изменения проводимости 7, т.е. от выходного сигнала измерителя, обеспечивается компенсацией положительной нелинейности характеристики мостовой схемы от изменения сопротивления одного из плеч моста отрицательной нелинейностью характеристики эквивалентного сопротивления , составленного из резистора 5 и проводимости 7, и достигается выбором соотношений величины сопротивлений 3, 4, 5, 6 и проводимости 7. Цифровая следящая система, состоящая из нуль-органа 8, генератора 9, схем совпадения 10 и 11, реверсивного счетчика через формирователь 13 вызьшает изменение цифровой проводимости 7 до тех пор, пока падение напряжения на сопротивлении 1 не уравновесится выходнь м напряжением мостовой схемы, При этом выходной код счетчика 12, также как и величина проводимости 7, будет пропорционален величине измеряемой температуры.

Применение предлагаемого измерителя температурь обеспечивает высокую точность измерения температурь в широком диапазоне с погреигностью 0,1-0,2%, а также высокую линейность выходного сигнала в зависимости от величины измеряемой температуры.

Формула изобретения

Цифровой измеритель температуры, содержащий термометр сопротивления, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора тока, к вьшодам вторичной обмотки которого подключены последовательно соединенные резисторы, один из которых зашунтирован цифровой управляемой проводимостью, управляющий вход которой через формирователь соединен с реверсивным счетчиком с цифровым отсчетным устройством, генератор импульсов, соединенный через ключевое устройство с реверсивным счетчиком, нуль-орган, вход которого соединен с выводом термометра сопротивления, а выход с управляющим входом ключевого устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два дополнительных последовательно соединенные резистора, подключенные ко вторичной обмотке трансформатора, к точке соединения которых подключен вход нульоргана, причем второй вывод термометра сопротивления соединен со средней точкой двух последовательно соединенных резисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Нетребенко К. А., Реутов В. Б. Аналого-цифровые преобразоватегш для резисторных датчиков. М., Энергия, 1975, с. 9.

2.Заявка № 2406469/18-10, кл, G 01 К 7/16, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.