Время-импульсный преобразователь дляРЕзиСТиВНыХ дАТчиКОВ ТЕМпЕРАТуРы Советский патент 1981 года по МПК G01K7/18 H03K13/20 

1

Изобретение относится к измерениям температуры, электрическими методами с преобразованием температуры в время-импульсный сигнал и может быть использовано в информационно-измерительных системах.

Известно устройство для измерения температуры с время-импульсным преобразованием информации, в котором в качестве термочувствительного элемента используется резистивный датчик {l .

Однако выходной сигнал такого устройства пропорционален величине измеряемой температуры только для рёзистивных датчиков с линейной характ ристикой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является время-импульсный преобразователь,содержащий интегратор и сравнивающее устройство на операционном усилителе в цепь положительной обратной связи .которого включен образцовый резистор 2 .

Однако данное устройство обеспечивает точное время-импульсное преобразование величины измеряемой температуры путем линеаризации характеристики резистивных датчиков вида,

И. R( 1-irAt+Bt)

температура датчика;

где t RQ- сопротивление датчика при t

Чтекущее сопротивление датчика;

А и В - положительные постоянные ко0эффициенты,

а для платинового термометра сопротивления коэффициент В имеет отрицательное значение, и поэтому данное устройство не позволяет осуществить

5 линеаризацию характеристики -платинового термометра сопротивления, что приводит к снижению точности времяимпульсного преобразования измеряемой температуры.

0

Целью изобретения является повышение точности преобразования для пх.атинового термометра сопротивления путем линеаризации его характеристики.

5

Поставленная цель достигается тем, что в время-импульсный преобразователь введены операционный усилитель с дифференцирующей RC-цепью отрицательной обратной связи, вклю0ченный неинвертирующим входом между выходом сравнивающего устройства и входом интегратора, и аналоговый сумматор, два входа которого подсоединены к выходам интегратора и операционного усилителя, а выход че рез резистивный датчик - к входу сравнивающего устройства. На чертеже приведена функциональ ная схема время-импульсного преобра зователя температуры. Время-импульсный преобразователь содержит сравнивающее устройство 1 на операционном усилителе, в цепь обратной связи которого включен образцовый резистор 2, операционный усилитель 3, дифференцирующую RC-це на резисторе 4 и конденсаторе 5,ана логовый сумматор 6, интегратор 7 и платиновый термометр 8 сопротивления. Устройство работает следующим об разом. Разнополярные перепады напряжени с выхода сравнивающего устройства 1 поступают на неинвертирующий, вход операционного усилителя 3, с выхода которого сигнал поступает на один вход аналогового сумматора 6 и чере интегратор 7 на другой вход аналого вого сумматора 6, Напряжение на выходе сумматора 6 равно UBbU-UoO- где и - выходное напряжение сравни вающего устройства 1; С - постоянная времени RC-цепи (резистор 4 и конденсатор 5)5 Т - постоянная времени интегра 7 J Т - время интегрирования (пери од следования импульсов). В момент равенства напряжения, поступающего с выхода ангшогового сумматора б через платиновый термометр сопротивления, дороговому напряжению сравнивающего устройства 1 последнее переключается и изменяет полярность напряжения на своем выхо де, и процесс повторяется. Таким образом, полупериод работы преобразователя описывается выражениемRa . ( 1 -гг 4 ex: r где Ял, - сопротивление платинового термометра; сопротивление образцового резистора. При выполнении условия Т / нтд7:дрд t С-Сг-С ЖоБр ROSP величина периода следования импульсов связана с измеряемой температурой линейным соотношением A4tiXaRo (t2-Ci)RoBp т.е. предлагаемый время-импульсный преобразователь обеспечивает высокую точность преобразования для платинового термометра сопротивления. Формула изобретения Время-импульсный пр еобразователь для резистивных датчиков температуры, содержащий интегратор и сравнивающее устройство на операционном усилителе, в цепь положительной обратной связи которого включен образцовый резистор, отличающийс я тем,что с целью повышения точности, преобразования, в него введены операционный усилитель с дифференцирующей RC-цепью отрицательной обратной связи, включенный неинвертирующим входом между выходом сравнивающего устройства и входом интегратора, и аналоговый сумматор, два входа которого подсоединены к выходам интегратора и операционного усилителя, а выход через резистивный датчик - к входу сравнивающего устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 517810, кл. 01 К 7/18, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 538486, кл. Н 03 К 13/20, 30.09.75 (прототип).

Вьаод

TJir