Устройство для измерения показателя тепловой инерции термодатчиков Советский патент 1979 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относится к области температурных измерений. Известны автоматические устройства для измерения показателя тепловой инерции термодатчиков, в основу кото рых доложен принцип амплитудно-време ного преобразования выходного напряж ния термодатчика, изменяющегося по закону, близкому к экспоненциальному . Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения показателя тепловой инерции термодатчиков, содержащее последовательно соединенные предварительный усилитель, активный дасфференциатор и пиковый детектор с резистивным делителем, схему сравнения, первЕлй вход которой соединен со входом пико вого детектора, а выход - со входом триггера, другой вход которого соеди ней со входом пикового детектора, а выход - с блоком регистрации 3. Недостатком устройства является невысокая точность измерения, обусло ленная тем, что активный дифференциатор и пиковый детектор не обеспечивают достаточно высокой крутизны изменения разности выходных напряжений во времени вблизи точки динамической компенсации, момент наступления которой фиксируется схемой сравнения. Целью изобретения является повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены инвентирующ.1й и неинвентируюгдай усилители с различными коэффициентами усиления, выходы которых через общую нагрузку подсоединены ко второму входу схемы, сравнения, а входы усилителей соответственно - ко входу и выходу пикового детектора. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство для измерения показателя тепловой инерции термодатчиков содержит предварительный усилитель 1, активный дифференциатор 2, пиковый детектор 3 с резистивным делителем, инвентирующий усилитель 4 с коэффициентом усиления равным , неинвентируюпщй усилитель 5 с коэффициентом усиления равным , схему сравнения б, триггер 7 и отсчетный блок 8, выполненный в виде генератора опорных импульсов 9, ключа 10 и счетчика 11 импульсов. Ко входу устройства подключается термодатчик, например термопара, покаэатель тепловой инерции которой необходимо измерить. Устройство работает следующим образом. Под воздействием.скачка температу ры напряжение U(t) на выходе активного дифференциатора изменяется по закону U.|(-t)-KUo где UQ - установившееся значение выходного напряжения термодат чика; К - постоянный коэффициент, заВИСЯ1ДИЙ от выбранного усили теля и дифференциатора; С - показатель тепловой инерции термодатчика. Напряжение Up KU на выходе пико вого детектора 3 сохраняет свое значение до поступления следующего продифференцированного сигнала термодат чика (используется пиковый детектор с автоматическим сбросом результата) Напряжение U с выхода усилителя 5, равное U2 , где К - коэффи циент деления делителя, суммируется на общей нагрузке усилителей с инвен тированным напряжением U (t). В результате на второй вход схемы сравне ния поступает -напряжение и tt)-U,j-U(tV-UnU-E Un(2K2-l). Jjv-. -2 Одновременно с напряжением Оз(t) на первый вход схемы сравнения 6 подается напряжение и(t). В момент динамической компенсации схема, сравнения 6 срабатывает, сигна с выхода схемы сравнения переводит триггер 7 в нулевое положение. Запуск триггера 7 и перевод его в единичное положение происходит в момент воздействия переднего фронта продифференцированного сигнала термо датчика на один из его входов. На выходе триггера 7 образуется импульс напряжения с длительностью to строго пропорциональной численно му значению показателя тепловой инер ции термодатчика, не зависящей от ве личины температурного воздействия на термодатчик. Выходное напряжение триггера управяет отсчетным блоком 8. Счетчик 11 мпульсов подсчитывает число импульов,, поступающих от генератора опорых импульсов на его вход через ключ 10 за интервал времени t, в течение которого ключ 10 открыт. Точность измерения показателя теповой инерции тсрмодатчика в основном зависит от погрешности, вносимой схемой сравнен 1я при определении интервала времени t. Введение в устройство инвентирующего и неинвентирующего усилителей в два раза повышает точность измерения показателя тепловой инерции термодатчиков . Формула изобретения Устройство для измерения показателя тепловой инерции термодатчиков, содержащее последовательно соединенные предварительный усилитель, активный дифференциатор и пиковый детектор с резистивным делителем, схему сравнения, первый вход которой соединен со входом пикового детектора, а выход - со входом триггера, другой вход которого соединен со входом пикового детектора, а выход - с блоком регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены инвентирующий и неинвентирующий усилители с различными коэффициентами усиления, выхода.1 которых через общую нагрузку подсоединены ко второму входу схемы сравнения, а входы усилителей соответственно - ко входу и выходу пикового детектора. Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №300789, кл. G 01 К 7/14, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР №525862, кл. G 01 К 15/00, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке №2450222, кл. G 01 К 15/00, 1977 (прототип).