Время-импульсный преобразователь температуры Советский патент 1982 года по МПК G01K7/00 H03M1/50 

(5) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля температуры и цифровых термометрах.

Известен время-импульсный преобразователь параметров резистивных датчиков, содержащий операционные усилители, резисторы, врёмязадаю-щую цепь 1 .

Однако этот преобразователь не обеспечивает линейного преобразования температуры и время-импульсный Сигнал при использовании платинового термометра сопротивления в качестве датчика температуры конструктивно сложны.

Наиболее близким потехнической сущности к изобретению является время-импульсный преобразователь температуры, содержащий дифференциальный интегратор, один вход которого соединен с выходом сравнивающего.устройства и через дозирующий конденсатор ТЕМПЕРАТУРЫ

С одноименным входом усилителя дифференциального интегратора, второй вход которого подключен к выходу второго операционного усилителя. Резистивный датчик включен между выходом дифференциального интегратора и входом сравнивающего устройства, в цепь обратной связи которого включен образцовый резистор, а выход через резистор соединен со входом второго операционного усилителя, в цепь обратной связи которого включен конденсатор 2.

Недостатком известного преобразователя является невозможность производить линеаризацию характеристики платинового термометра сопротивления, что ухудшает точность измерения температуры.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что время-импульсный преобразователь температуры, содержащий эле3мент сравнения, вхрд которого соединен с выходом через образцовый резистор и соединен с одним из выводов резистивного датчика, операционный усилитель, резисторы и времязадающую RC-цепь, выход элемента сравнения соединен с входом времязадающей RC-цепи, выход которой подсоединен через первый резистор к инвертирующему входу операционного усилителя, iB цепь обратной связи которого включен второй регистор, а выход усилителя соединен с другим выводом резистивного датчика, инвертирующий вход операционного усилителя и выход элемента сравнения сое динены .через третий резистор. На Чертеже приведена функциональ ная схема время-импульсного преобра зователя температуры. Преобразователь содержит элемент 1 сравнения, образцовый резистор 2, резистивный датчик 3, времязадающую RC-цепь k, операционный усилитель 5 и первый 6, второй 7 и третий 8 резисторы. В процессе- работы преобразовател разнополярные перепады напряжения с выхода элемента 1 сравнения поступа ют на вход времязадающей RC-цепи и через третий резистор 8 на инвертирующий вход операционного усилите ля 5- С выхода времязадающей RC-цеп k сигнал поступает через первый резистор 6 на вход операционного усилителя 5) в цепь обратной связи которого включен второй резистор 7. Сигналы, поступающие с выхода RC-це пи 4 и элемента 1, суммируются, инвертируются и поступают через резистивный датчик 3 на вход элемента 1 сравнения. При равенстве нулю напряжения на входе элемента 1 сравнения происходит переключение по- . лярности напряжения на его выходе, и процесс повторяется. Характеристика резистивного датчика 3 (платинового термометра сопро тивления) аппроксимируется следующим выражением ,4A(l-e-) , где R - текущее значение сопротивления термометра; Ао-99,92 Ом; А -1212,б5 Ом; d ,31 О--г-гт - постоянные коэффици енты; t - текущая температура С. 4 Данное выражение можно записать в следующем виде - 14 П-р-) л л АО AJ, Зависимость периода Т выходных импульсов преобразователя можно определить из выражения, описывающего его работу - SirU-;- . где VQ - выходное напряжение сравнивающего устройства; Кд - сопротивление платинового термометра 3; Rggp- сопротивление образцового резистора 2; - постоянная времени времязадающей цепи k. Данное выражение можно привести к виду RA.R HR8 /i ;ifrN Ro5p RT 2Rfe 9 ; (11 Щ АО получим ir-oLt C. Таким образом, период время-импуль сного выходного сигнала линейно зависит от измеряемой температуры. Формула изобретения Время-импульсный преобразователь температуры, содержащий элемент сравения, вход которого соединен с выодом через образцовый резистор и соединен с одним из выводов резистивого датчика, операционный усилитель, езисторы и времязадающую RC-цепь, тличающийся тем, что, целью повышения точности, выход лемента сравнения соединен с входом ремязадающий RC-цепи, выход которой одсоединен через первый резистор к нвертирующему входу операционного силителя, в цепь обратной связи оторого включен второй резистор, выход усилителя соединен с другим

выводом резистивного датчика, инвертирующий вход операционного усилителя и выход элемента сравнения соединены через третий резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 470919, кл, Н 03 К 13/20, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР ff , кл. Н 03 К 13/20, 1976

(прототип).