Устройство для измерения температуры Советский патент 1980 года по МПК G01K7/32 

Изобретение относится к области термомо рйи и может быть использовано в цифровых устройствах для измерения температуры. Известны устройства для измерения темпе ; ратуры, содержащие терморезистор, преобразователь температуры в частоту следования им. пульсов и счетчик 1. Точность измерения этими устройствами в значительной степени зависит от стабильности работы генераторов импульсов и от нестабильности источников питания. Известно также устройство для измерения темпера туры, содержащее термометр сопротшления, мостовую схему, время-импульсный преобразователь напряжения генератор импульсов, блок деления частоты, счетчик импульсов, элект ронные ключи и блок совпадения 2. Известное устройство имеет сложнуй конструкцию, обусловленную наличием механических элементов в конструкции время-импульсного преобразователя. Механические элементы отрицательно сказываются на точности измерешш и быстродействии устройства. Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение конструкции устройства. Цель достигается тем, что в устройстве содержащем генератор и тульсов, делитель частоты, счетчик импульсов и блок совпадения, блок деления частоты вьшолнен с зависимым от температуры коэффициентом деления и входом подключен к выходу генератора импульсов, а выходом к одному из входов блока совпаде- ; ния, к другому входу которого подключен выход генератора импульсов, а выход блока совпадения подключен к счетчику импульсов. На ф1гг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - один из вариантов принципиальной схемы устройства. Устройство содержит генератор импульсов 1, блок 2 деления частоты с зависимым от температуры коэффициентом деления, блок совпадения 3 и счетчик импульсов 4. Выход генератора импульсов 1 подключен на вход блока 2 деления частоты и один из входов блока совпадения 3, другой вход которого подключен к вьЬсоду блока 2 деления частоЛ, а выход -ко входу счетчика, импульсов 4. Устройство работает следующим образом. Генератор импульсов I вырабатываетпрямо угольные импульсы напряжения, частота следования которых f. Эти импульс) поступают одновременно на блок деления частоты с зависимым от температуры коэффициентов деления п и на блок совпадения.. В исходном состоянии . блок совпадения 3 пропускает на вход счетчика 4 импульсы. Через некоторое время t блок деления частоты с зависимьгм от температуры коэффициентом деления вырабатывает стоп-импуаьс, закрьюающий блок совпадегая. Число импульсов N, прошедших на счетчик импульсов 4 зависит от коэффициента деления п. Это нетрудно показать математически. Время через которое блокделения частоты с зависимым от температуры коэффициентом деления вырабатывает стоп-ймпульс - ittKgaK частота следования стоп-импульсов, следовательноN f.t f-- п. Из ЗтУГб вьгражения видно, что число импульсов генератор 1, прошедших на счетчик импульсов зависит от частоты генератора у j gg ggfjjjj jioc напряжения его пктаШя7 а зависит только от коэффициента деления бло° 1 да|ШГ частбты с завйсймьш от температуры коэффициентом деления. Коэффивдент деления блс айеЖййН частот с зависимым от температуры коэффииойШтом деле1шя пропорционален измеряемой темпераtype, а значит при соответствующем вьгбор величины п показания счетчика будут соответствоватьЧйс|1ейному значению измеряемой тем пературы. Генератор импульсов 1 построен на трех ийверторах, замкнутых в кольцо черей резистор обратной связи. С помощью конденсатора вводится положительная обратная связь, озша тьйваищая первые два инвертора, что и обуславливает возникновение автокрлебзний. Блок деления частоты с зависимым от температуры коэффициентом деления вьтолне ш трех элементах И-НЕ, конденсаторе и терморезисторе. При поступлении От генератора 4 1 на вход блока 2 первого импульса, он проходит через первый логический элемент и разряжает конденсатор. Это приводит к закрыванию выходного логического элемента. Время нахождения выходного логического элемента в закрытом состоянии определяется временем разряда конденсатора через терморезистор. До тех пор пока конденсатор не разрядится, импульса (стоп-имнульса с част;отой f) на выходе не будет; После разрядки конденсатора блок 2 возвращается в исходное состояние. Изменение сопротивления от температуры термосопротивлешя пртгеодит к изменению времени разряда конденсатора, а следовательно и к изменению коэффициента деления п частоты f. Блок совпадения 3 и счетчик импульсов 4 собраны на триггерах и логических элементах по широко известным сх§мам. Таким образом, выполнение блока деления частоты с зависимым от температуры коэффициентом деления и подклйчение его определенным образом позволяет применить любой простой генератор импульсов, колебания частоты которого не влияют на точность измерения, следовательно значительно упростить известное устройство снизить его стоимость, габариты к вес. Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, генератор импульсов, блок дедекия частоты, -блок совпадения и счетчик импульсов, отл И чающеё с я тем, что,с Целью повыщения точности и упрощения конструкции устройства, блок делений частоты Вьтолнен с зависимым от температуры коэффициентом деления и входом подключен к вьгходу генератора илотульсов, а выходом к одному из входов блока совпадений, к другому входу которого подключен вьЁсод генера 0ра имйульсов, причем вьрсод блока совпадений подгслючен к счетчику импульсов. - . Источники информации. Принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 235355, кл. G 01 К 7/20, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № 236061, кл. G 01 К 7/20, 1967 (прототип).

.

3

ЧЬг h