Устройство для измерения температуры Советский патент 1979 года по МПК G01K7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДОЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

дополнительный такт цифровой обработки выходного кода, что снижает его быстродействие.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. В предложенном устройстве это достигается тем, что в него дополнительно введен масштабный преобразователь и двоичный умножитель частоты снабжен дополни-тельной собирательной схемой, являющейся его вторым входом, причем второй выход селектора через масштабный преобразователь подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, подключенного суммируюютм входом к первому выходу переключателя тактов, а выход основной собирательной схемы соединен со вторым входом дополнительной, собирательной схемы, вы||сод которой подключен ко входу счетчика результата.

На чертеже приведена схема устройства.

Оно содержит преобразователь 1 тепературы в напряжение, предварительный усилитель 2, источйик 3 опорного напряжения, переключатель 4 тактов, интегратор 5, устройство б сравнения генератор 7 импульсов, блок 8 управления, селектор 9, дополнительную собирательную схему 10, счетчик 11 результата, цифровой индикатор 12, блок 13 схем совпадения, основную собирательную схему 14, масштабный преобразователь 15 частоты, 16 - реверсивный счетчик, двоичный, умножитель 17 частоты.

На вход интегратора 5 в первом такте поступает напряжение с Выхода предварительного усилителя

и, K(Ug - OtM ), (1) где К - -коэффициент усиления;

Ue - напряжение на выходе преобразователя 1; „

UCM - напряжение смещения усилителя, задаваемое от источника 3. Если UtM Ut , то

KUa (1-е). В конце первого такта напряжение на выходе интегратора

ибо. - -|l- KU4 (1 - е ) , (2) где t постоянная времени интегрирования .

На вычитающий вход реверсивного счетчика импульсов за время tj поступает число NI KM.n.fo tj частоты f« от генератора импульсов, где Ккп.коэффйциент передачи масштабного преобразователя 15. Если начальная установка счетчика 2 , где п - число общих двоичных разрядов счетчиков 11 и 16, то число, записанное в нем, в конце первого такта -2 -N.

Время tj второго такта работы определяется из уравнения tiUex tjUo, . (3)

где и - образцовое нашряжение источника 3, откуда

KUi(i - е-)

(4)

1 и

-J

Одновременно импульсы частоты fp поступают на вход схемы 10 и суммирующий вход счетчика 16. Число, записанное в счетчике в каждый данный момент времени t второго такта, равно

2 - NI+ fot.

NПусть частота следования импуль-. сов на входе счетчика результата f , на выходе собирательной схемы 14, т. на выходе умножителя fj, тогда

fi fz , (5) причем

ичем f .. f 11 м .i. л i.v f - f Иг f| (2 - N + fot)

(6)

i - -. -2

Решая совместно уравнения (5) и (6) относительно fi и f получаем

f ТГ (7)

Интегрируя выражение (7) за время второго такта, получаем число импульсов, поступившее в счетчик результата. тП f,

« JlFf:t5t -2 i «i-fot)/;

2 lnNi- 2 In(N,-foti).

Подставив t из выражения (4) имеем

KUa. KUutf

N (Nj-fe

При N, f, tj Щ

TO есть при выUo

KUa

боре Кнл. (8)

По

получаем N ,

то есть число, записанное в счетчике результата пропорционально измеряемой температуре, и цифровой индикатор может быть градуирован непосредственно в еданицах температуры. При этом его показания, как видно из выражени (7), не зависят ни от постоянной времени интегрирования, ни от частоты следования импульсов генератора. Эту частоту выбирают из условия допускаемой погрешности дискретизации интервала времени t, и ее стабильность требуется лишь на время преобразования . Кроме того, показания счетчика не зависят от длительности первого такта интег риро8ания, что позволяет осуществлять подстройку его под период помехи нормального вида.

Таким образом, предложенное техиическое решение позволяет повысить помехоустойчивость устройства и одновременно увеличить его быстродейстйие, так как результат измерения получают в конце второго такта интегрирования. Введение в устройство новых блоков позволя ат, кроме того, производить измерение температуры в тех случаях, когда характеристика первичного преобразователя описывается экспоненциальной функцией температуры.Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее преобразователь тем-; пературы в на1пряжение, подключенный

через предварительньой усилитель к первому входу переключателя тактов, источник опорного напряжения, соединенный со вторыми входами предварительно усилителя и переключателя тактов, выход которого подключен ко входу интегратора, соединенного последовательно с устройством сравнения и блоком управления, выход которого подключен ко входу переключателя тактов и входу селектора, ко второму входу которого подсоединен выход генвратора импульсов, а выход селектора подключен ко входам двоичного умножителя 4acTotH, состоящего из реверсивного счетчика, расположенного на одном его входе, блока: схем совпадений, собирательной схемы и счетчика результата j. являющегося выходом умножител частоты и подключ енного к входу .цифрового индикатора, причем два дру678334

гих выхода счетчика результата подключены ко входу блока схем совпадения, выходы которого соединены со входами собирательной схемы, о т л и чаю щ е е с я тем, что, с целью повьвиения помехоустойчивости устройства, в него дополнительно введен масштабный преобразователь и двоичный умножитель частоты .снабжен дополнительной собирательной схемой, являющейся его вторьм входом, причем второй выход селектора через масштабный преобразователь подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, подключенного суммирующим входом к первому выходу селе сто0а, а выход юсновной собирательной cxeNU соединен ;QO вторым входом дополнительной срби::рательной схемы, выход которой подключен ко входу счетчика результата. -.,- ,...--,...-..,