Устройство для измерения температуры Советский патент 1980 года по МПК G01K7/00 

t

Изобретение относится к термо.метрии.

Йзвестио устройство для измерения температурил, содержащее датчик температуры, стабилизатор тока, уси- 5 литель, счетчик (II.

Однако это устройство не обеспечивает требуемой точности измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой-О ство для измерения температуры, содержащее датчик температуры и стабилизатор тока генератор линейно изменяющегося напряжения, усилитель постоянного тока, выходы которых 5 соединены со входами блока сравнения, генератор квантующих импульсов, выход которого через временной селектор соединен со входом цифрового реверсивного счетчика, ко второму вхо- 20 ду которого подключен выход блока управления 2 .

Однако это устройство не обладает требуемой точностью измерения из-25 за погрешности, обусловленной разбросом начального сопротивления терморезисторов.

Целью изобретения является повышение точности измерения. 30

Цель достигается тем, что в устройство введены аналоговые ключи и образцовый резистор, соединенный через один из аналоговых ключей с выходом стабилизатора тока, который также соединен с датчиком через дфугой аналоговый ключ, причем потенциальные выводы образцового резистора и датчика соединены со входом усилителя постоянного тока посредством остзшьных четырех аналоговых ключей, при этом входы управления ключей соединены с выходами блока управления, с управляющими входами цифрового счетчика и со входами управления генератора линейно изменяющегося напряжения, а вторые входы Управления ключей соединены со входами управления временного селектора и с выходами схемы переключения, входы которой подключены к выходам блока управления, блока сравнения и генератора линейно нарастающего напряжения.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит датчик 1 температуры, балансный стабилизатор 2 тока, аналоговые ключи 3-8, образцовый резистор 9, резистор 10, блок

11 управления, усилитель 12 постоянного тока, блок 13 сравнения, генератор 14 линейно нарастающего напряжения, схему 15 переключения, цифровой реверсивный счетчик 16, временной селектор 17, генератор 18 квантующих импульсов,

Устройство работает следующим образом.

В начале первого такта по сигналу устройства 11 открываются ключи 3 и 7, запускается генератор 14 и счетчик 16 устанавливается в режим сложение. Через некоторый интервал времени выходные напряжения усилителя 12 и генератора 14 становятся равными и происходит первое срабатывание блока 13, выходной сигнал которого через блок 15 открывает ключ 5, (закрывая ключ 7), и временной селектор 17, а импульсные сигналы генератора 18 поступают,на счетчик 16. При этом входной сигнал усилителя 12 увеличивается на величину, равную напряжению падения на датчике 1. Через некоторый интервал времени, зависящий от сопротивления датчика 1, происходит второе срабатывание блока 13 при равенстве выходных напряжений усилителя 12 и генератора 14. Выходной сигнал блока 13 при этом закрьлвает временной селектор 17, прекратив поступление импульсов генератора 18 на счетчик 16. Число импульсов в счетчике 16 пропорционально сопротивлению датчика 1. Этим заканчивается первый такт работы цифрового термометра и начинается второй такт. При этом, по сигналу устройства 11 открываютс ключи .4 и 8, запускается генератор 14, и счетчик 16 устанавливается в режим вычитание . Через некоторый интервал времени выходные напряжения усилителя 12 и генератора 14 становятся равными и происходит первое срабатывание блока 13 во втором такте. Выходной сигнал блока 13 через блок 15 открывает, ключ 6, (закрывая ключ 8), и временной селектор 17, тогда сигналы генератора 18 поступают на счетчик 16, в котором происходит процесс вычитания. Через интервал времени, длительность которого зависит от сопротивления образцового резистора 9, происходит второе срабатывание блока 13 во втором такте, когда выходные,напряжения усилителя 12 и генератора 14 становятся равными. При этом выходной сигнал блока 13 через блок 15 закрывает временной селектор 17 и этим второй такт, а также и цикл измерения заканчиваются. В течение второго такта число имп пьсов, поступавших на счетчик, равно сопротивлению обрацового резистора 9, которое равно сопротивлению датчика при . Следовательно, на счетчике 16 в конце .

цикла измерения получится число, соответствующее измеряемой температуре. При изменении коэффициента преобразования сигнала датчика в интервал времени, что является основ ым источником погрешности, соответственно изменяются и количества импульсов, поступающих на реверсивный счетчик в течение обоих тактов. Следовательно, при вычитании погрешность результата будет значительно меньше (эта погрешность темменьше, чем меньше диапазон изменения сопротивления датчика в диапазоне измерений) .

Применение предлагаемой функциональной схемы для построения цифрового измерителя температуры позволяет упростить схему управления цифрового счетчика, расширить область применения цифрового измерителя температуры по части разбросов начального сопротивления датчика, повысить точность измерения. .

Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее датчик температуры и стабилизатор тока, генератор линейно измеряющего напряжения, усилитель постоянного тока, выходы которых соединены со входамл блока сравнения, генератор квантующих импульсов, выход которого через временной селектор соединен со входом цифрового реверсивного счетчика, ко второму входу которого подключен выход блока управления,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью повышения точности измерения, в устройство введены аналоговые ключи и образцовый резистор, соединенный через один из аналоговых ключей с выходом стабилизатора тока, который также соединен с датчиком через другой аналоговый ключ, причем потенциальные выводы образцового резистора и датчика соединены со входом усилителя постоянного тока посредством остальных четырех аналоговых ключей, при этом входы управления ключей соединены с выходами блока управления, с управляющими входами цифрового счетчика и с входами управления генератора линейно-изменяющегося напряжения, а ;вторые входы .управления ключей соединены со входами управления временного селектора, с выходами схемы переключения, входы которой подключены .к выходам блока управления, блока сравнения и генератора линейноизменянзщегося напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 523304, кл. G 01 К 7/16,22.10.74.

2.Авторское свидетельство СССР

556351, кл. G 01 К 7/00, 02.12.75