Устройство для измерения нестационарныхТЕМпЕРАТуР Советский патент 1981 года по МПК G01K3/10 

Изобретение относится к измеритель ной технике и может применяться в уст ройствах измерения и регулирования температуры. известно устройство для измерения скорости изменения температуры, в котором сигналы с двух датчиков,, имеющих различную тепловую инерцию , вычи тают и получают выходной сигнал, про порциональный скорости изменения тем пературы Ч Недостатке устройства является низкая точность измерения, обусловленная использованием в качестве выхОдного параметра напряжения, а также присутствием -в выходном сигнале составляющей, зависящей не только от скорости изменения температуры, но и от времени измерения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является устройство для измерения температуры, содержащее два датчика температуры, выполненные в виде кварцевых резонаторов АТ-срезов, смеситель и индикатор L2J Недостатком данного устройства является то, что оно не может измерять динамических характеристик нест ционарных температур, . Целью изобретения яЪляется расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен сумматор, первШй и вторбй умножители, генератор опорного сигнала и фильтр нижних частот, причем выходы датчиков температуры подключены к входу сумматора, выход которого через первый умножитель подключен к первому входу смесителя, ко второму входу которого через второй умножитель подключен выход генератора опорного сигнала, а выход смесителя через фильтр нижних частот подключен к индикатору. Блок-схема устройства для измерения нестационарных температур показана на чертеже. Устройство состоит из датчиков температуры со схемами автогенераторов 1 и 2, cy в aтopa 3, первого умножителя 4, смесителя 5, генератора 6 опорного сигнгша, второго умножителя 7, фильтра нижних частот 8 и индикатора 9. Выходы датчиков, включенных в схеNU автогенераторов 1 и 2, подключены к входги сумматора 3, Выход сумматора 3 через умножитель частоты 4 соединен

с одним из входов смесителя 5, второй вход которого подключен к выходу опорного генератора б через умножитель 7. Выход смесителя 5 соединен с входом фильтра нижних частот (ФНЧ) 8, выход которого подключен к индикатору 9.

В качестве датчиков использованы резонаторы AT или ВТ-срезов, изготовленные таким образом, чтобы обеспечить требуемый разнос точек зкстремумов температурно-частотных характеристик (ТЧХ) в интервале измеряеких температур, что можно обеспечить соответствующей ориентацней среза кварцевой пластины. При этом в диапазоне измерения температур температурные коэффициенты частоты (ТКЧ) кварцевых резонаторов имеют различные знаки, а величины температурно-динамического коэффициента частоты (ТДКЧ) зависят от скорости изменения температуры, причем для обоих резонаторов знак ТДКЧ одинаков.

Устройство работает следующим образом.

Сигнгшы с датчиков, включениых в цепи автогенераторов I я 2 поступают на сумматор, выходная частота которого очень слабо зависит от положения рабочей точки в интервгше иэмеряе1«лс температур. Суммарный сигнгш с целью повьаиения крутизны преобразо ваиия умножается умножителем 4 и поступает на смеситель 5, который совместно с ФНЧ 8 и опорным генератором 6 позволяет исключить постоянную составляющую частоты выходного сигнала, равную сум«е номинальных частотогенераторов 1 и 2, и получить на выходе сигнгш, зависящий только от скорости изменения тв шературы, который регистрируется индикатором 9.

Преимуществом данного устройства является частотный выход, что позволяет повысить точность при передаче данных и не требует применения аналого-цифровых преобразователей при использовании данного устройства в цифровых системеис термостатирования. Использование в качестве датчиков кварцевых резонаторов позволяет минимизировать погрешность, обусловленную старением. Рабочий интервал температур в значительной степени зависит от конструктивного исполнения датчиков и составляет 5-10.

Формула изобретения

Устройство для измерения нестационарных температур, содержаиее два датчика температусш, выполненные в виде кварцевых рез&наторов АТ-срезов, смеситель и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введен сумматор,первый и второй умножители, генератор опорного сигнала и фильтр нижних частот, причем выходы датчиков температуры подключены к входу сумматора,выход которого через первыЯГ умножитель подключен к первому входу смесителя, к второму входу которого через второй умножитель подключен выход генератора опорного сигиала, а выход смесителя через фильтр нижних частот подключен к индикатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 149912, кл. G 01 К 3/10, 1962.

2.Патент Великобритании I 1229505 кл. G 01 К 7/32, 1969 (прототип).