Устройство для измерения температуры Советский патент 1980 года по МПК G01K7/02 

чик 7 импульсов, регистр 8 памяти, индикатор 9; сумматор 10 с управляемыми коэффициентами передачи, блок II выбора предела измерений, состоящий из пороговой схемы 12, триггера 13, формирователя 14, приемного регистра 15, компаратора 16 кодов и дешифратора 17. Устройство для измерения температуры работает следующим образом. На выходе термопреобразователя 1 вырабатывается напряжение (T)T, пропорциональное измеряемой температуре Т, где f(T)-функция преобразования, которая может быть представлена в виде /(Лгде гпг, Пг - коэффициенты, значения которых зависят от области измеряемых темиератур. Напряжение V f(T)T с выхода термопреобразователя поступает на вход интегратора 2 и на вход сумматора 10. На второй вход сумматора 10 с выхода интегратора 2 поступает напряжение V, изменяющееся по закону V.,(T)Tdt-C-f(T)T-t, (2) где С - масштабный коэффициент интегратора;t - время интегрирования. Напряжение Vz поступает на вход пороговой схемы 12 блока 11 выбора предела измерения, на выходе которой по достижении напряжением Vz определенной величины возникает импульс, который, поступая на триггер 13, переводит его в единичное состояние. Триггер 13 вызывает срабатывание формирователя 14, который управляет работой приемного регистра 15. В приемном регистре 15 происходит запись кода с младших разрядов делителя 6 частоты. Скорость нарастания напряжения V и следовательно интервал времени между началом измерения и моментом записи кода в регистр 15 зависят от измеряемой температуры. Таким образом, код, записанный в приемный регистр 15, определяет область измеряемых температур. Код с выходов приемного регистра 15 подается на компаратор 16 кодов, где сравнивается с кодами, определяющими границы температурных областей. На выходе компаратора 16 образуется код, определяющий область, к которой относится измеряемая температура, который подается на входы дешифратора 17 и преобразуется им в код, управляющий резисторными цепями, определяющими коэффициенты передачи сумматора 10. На выходе сумматора 10 появляется па пряжениеV,.-Cf(T)Tt + K,f(T)T :f(T)T(K,t + K,},(3) де а - коэффициент передачи сумматора 10 по входу, связанному с выходом интегратора 2; К, аС/(з - коэффициент передачи сумматора 10 по входу, связанному с выходом термопреобразователя. Напряжение Кз с выхода сумматора 10 остуиает на вход порогового формироваеля 3, на выходе которого возникает импульс в момент ti, когда УЗ достигает веичины УО порога срабатывания формирователя 3. Этот момент определяется из соотношенияf(T}T(K,t + K, V,(Т)Т K,f(T)T Норог срабатывания порогового формирователя 3 устанавливается выше порога срабатывания пороговой схемы 12. Импульс с выхода порогового формирователя 3 длительностью /2, определяемой временем, необходимым для полного восстановления исходного состояния интегратора 2, поступает на интегратор и возвращает его в исходное состояние. Период повторения импульсов на выходе порогового формирователя 3 з , а частота /з р 1 /-, -- VQ+ Rf(T) т K t2KZ где - Численные значения a и Kz, т. e. коэффициенты передачи сумматора 10, устанавливаются при работе устройства во время формирования первого (для данного измерения) периода выходного сигнала интегратора 2 такими, что R ni, . При этом с учетом выражения (1) частота 3 линейно связана с измеряемой температурой Т. При формировании последующих периодов выходного сигнала интегратора 2 блок 11 выбора предела измерений не срабатывает, так как триггер 13 не изменяет своего состояния при повторных воздействиях на его вход импульсов с выхода пороговой схемы 12. Импульсы с выхода порогового формирователя 3 поступают на вход счетчика 7. Количество импульсов, зарегистрированное счетчиком 7 в промежутках времени между двумя импульсами переполнения делителя 6 частоты, равно частоте /з и следовательно численно равно измеряемой температуре. Очередной импульс переполнения делителя 6 частоты вызывает перенос информации, содержащейся в счетчике 7, в регистр 8 намяти и отображение результата измерения температуры на ннднкаторе 9. Далее цикл измерения повторяется.

Введение в устройство новых элементов-блока выбора предела измерений и сумматора позволяет линеаризовать любые характеристики термопреобразователей в широком диапазоне измеряемых температур, что обеспечивает повышение точности измерения температуры.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры, содержашее термопреобразователь, подключенный к входу интегратора, пороговый формирователь, соединенный с интегратором и блоком регистрапип, включающим в себя генератор импульсов, делитель частоты, счетчпк импульсов, регистр памяти, индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены сумматор с управляемыми коэффициентами передачи и блок выбора предела измерений, входы которого соединены с выходами интегратора и делителя частоты, а выход соединен с управляющими входамп сумматора, входы которого соединены с выходами термопреобразователя и интегратора, а выход соединен с входом порогового форм фователя.

2. Устройство по и. 1, отличающееся

тем, что блок выбора предела измерения выполнеи в виде последовательно включенных иороговой схемы, триггера, формирователя, приемного регистра, компаратора кодов п дешифратора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 246115. кл. G 01К 7/02, 27.05.66.

2.Авторское свидетельство СССР N 559131, кл. G 01К 7/16, 28.04.75.

3.Патент США Л 3978729, кл. 73-359, оиублик. 07.10.76 (прототип).