Преобразователь температуры во временной интервал Советский патент 1979 года по МПК G01K7/21 

(54) .ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ ВО ВРЕМЕННОЙ . ИНТЕРВАЛ

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при построении цифровых измерителей температуры с платиновыми термометрами сопротивления. Известны устройства для измерения температуры, содержащие платиновый тер мометр сопротивления, преобразователь сопротивленияв напряжение и аналогеШфровой преобразователь, B-KOTOpbtx для получения линейной зависимости показаний от температуры используютс я либо генераторы функционально изменяющегося времени напряжения на основе интегриру- ющих усилителей, либо дополнительные коммутирующие элементы в цепи обратной связи интегрирующего усилителя ilОднако эти устройства имеют сложную электрическую схему и их трудно реализовать. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является усггройст. во, содержащее платиновый тормометр, сопротивления, преобразователь сопротивления в напряжение, два ключа, аналоговочцифровой преобразователь с двухтактный интегрированием, генератор функционально изменякйцёгбся ВО времени напряжения, сравнивающее устройство и блок ухфавления 2j. Недостатками этого устройства являются сложность реализации и невысокая точность преобразования. Целью изобретения является повьшение точности преобразования и упрощение устройства. Это достигается тем, что в предлагаемом преобразователе температуры во временной интервал, содержахдем платиновый термометр сопротивления, преобразователь сопротивления в напряжение, два ключа, интегратор с токоэадающим резистороМ| генератор функционально изменяющегося напряжения, сравнивающее устройство и блок управления, выход генератора,функционально изменяющегося по экспоненциальному закону напряжения,подключен к сравнивающему устройстоу, выход которо. 3705278 4 го подключен к управлянадему входу клю-ным напряжением интегратора, пропорцича, один сигнальный вход которого черезонален измеряемой температуре, разрядный резистор подключен к общейДействительно, если представить функшине, а второй - к входу интегратора ишю преобразования платинового термометодному сигнальному входу другого ключа, 5ра сопротивления Зависимостью второй вход которого соединен с токоза-- „ i ,.. дающим резистором интегратора, а управ-- . ® . - ° © v deij, ляющий вход вместе с управлякйцим напряжение на выходе преобразователя дом генератора функционально изменяю-сопротивления в напряжение запишется щегося напряжения подключен к выходу как блока 5 равления. иоВ-ехрЫ9 Л.(i) па фиг. 1 приведена схема рписыва-г, емого преобразователя; на фиг. 2 показа- интегрирования нана временная диаграмма, иллюстрирующая нГ интехраггора будет его работу. 11 -i Ли Платиновый термометр сопротивленияUHT Q (2) 1 включен на вход преобразователя 2 со-где Т - интервал времени, в течение копротивления в напряжение, выход котороготорого интегрируется напряжения U через токозадающйй резистор 3 и ключ 4 К -значение сопротивления токозадаюсоединен с входом уоалителя интегратора щего резистора; с - емкос.ть интегриру5, в цейи отрицательной обратной с&язиющего конденсатЬра. которого включен конденсатор 6. ВторойВыходное напряжение генератора эксключ 7 подключен к входу усилителя ипоненциального напряжения изменяется по через разрядный резистор 8 к общей ши-закону не. Выход блсжа управления 9 соединенп «и П-р,,(о л. с управляющими входами ключа 4 и гене-ЗН oL т /j, t) ратора 10 экспоненциального напряжения;где TX - измеряемый интервал времени; выход которого соединен с входом сравни-t - постоянная времени заряда конденсавеющего устройства 11, на другой Вход тора. кйтЬрого подключен выход усилителя ин-Приравнивая Еьфажения (2) и (З) с тегратора. Выход qэaвнивaющeгo устрой- учетом выражения (1), получим ства соединен с управляющим входом клю-Г/ М и i г/ Тч м а7.ч ),1-екр( -откуда нетрудно определить условия лиУстройство работает следующим обра-нейного преобразования температуры во зом -,, Т, Напряжение с выхода преобразователявременной интервал. Выбирая еейрсятавй-ейий в напряжение, пропордаональ-получим условия пропорционального преобШе сонротивлению термометра, через зам- разования температуры в в интервал кнутый ключ 4, токозадающйй резистор 3времени Т .; Т - cLQпоступает па вход усилителя интегратораПредлагаемое устройство по сравнению 5, которое за время Т заряжает конден- прототипом значительно проще, так как сатор 6 до напряжения и MMTl (прямая). содержит ряда активных интеграторов, Врейя интегрирования Т, задается блоком источников тока и коммутирующих элемену1фавления 9, по истечению которого ключ параметрь которых влияют на погреш4 размыкается, и запускается генераторносгь преобразования температуры во вре10 экспонендиального напряжения (криваяменной интервал, поскольку их нестабильШ). Это напряжение сравнивается устрой-кость приводит к изменению параметров ством сравнения 11 с зафиксированным второго такта интегрирования, на .конденсаторе 6 в конце первого тактаГенератор экспонешшального напряжевь1ходн)йМ напряжением интегратора (пря- введенный в предложенном усгройстмая 1 ). В момент сравнения этих напря- - g содержит лишь один источник образцожений замыкается ключ 7, через который врго напряжения, ключ и RC-иепочку и 1ФОИСХОДЙТ разряд интегратора (кривая W). jp, Интервал времени Т. начало которого за-: р у „ изобретен и я дается с момента включения генератора„ ксШёШивльного напряжения, а конец - Преобразователь температуры во времомевтом сравнения последнего с выход-менной интервал, содержащий последовательно соединенные термометр сопротивления, преобразователь сопротивления в напряжение и интегратор с токоаадающим резистором, генератор функшсюально взменякмцегося напряжения, сравнивающее устройство, блок управления и две , отяичающи йся тем, что, с ке лью повышения точности преобразования в упрощения устройства, выход геверато ра функционально изменякяцегося напря} ния подключен к сравнивающему устрой стеу, выход которого подключен к управляющему входу ключа, один свгнальвьхй вход которого через разрядный резвстор подключен к общей шине, а второй - к входу интегратора и одному сигнальному входу другого кл10ча, второй вход которого соединен с токсхзадающим резистором интегратора, а управляющий вход вместе с управляющим входом генератора, функционально изменяющегося напряжения нодклю чш к блока управления. Источники, информации, принятые во внвмеоне при экспертизе 1. Электроника (русск. перевод), № 14, с. 57-58, 1973.. 2.Семенов В. Ф. Цифровой термометр с линейной щкалой. Тругул МЭИ, вып. 254, с. 13О-134, 1975 (прототип).