Устройство для измерения температуры Советский патент 1982 года по МПК G01K7/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ-ЛЗМЕРЕНИЯ

I

Изобретение относится к оЬпасти .тем-ч |пературных измерений и может быть использовано во всех отраслях промышленности и научных исследований, где требуются точные измерения температуры в процессе ее изменения.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее генератор, в частотно-зависимую цепь которого вклк чаны два термопреоЬразователя, состоящие из двух идентичных термопреобразо- вателей сопротивления и образцового резистора, ключевые , вычислительный блок l3

Недостатком устройства является низкая точность измерения температуры.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее терморезистивный ааемеят, выполненный из последовательно соединенных двух идентичных термопреобразователей сопротивления и термонезависимого образцового резистот, вывощл которых через управляемые ТЕМПЕРАТУРЫ

чи коммутатора подключены ко входу аналого-цифрового преобразователя, блок управления, вычислительно-регистрирующий блок ,2 3 .

Недостатком устройства 51вляется влня ние на точность получаемого результата изменений температуры в процессе проведения измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключения поtoгрешности, вызванной изменением температуры в процессе измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены два терморезис-гавных элемента, идентичISных основному, два аналого-цифтэпвых преобоазователя, управляемые ключи коммутатора и три оперативных блока памяти, причем выводы дополнительных Tervморезистивных элементов через дополни20тельные управляемые ключи коммутатора подключены к входам соответствукжшх им дополнительных аналого-пифровых преобразователей, а выходы основного

и дополнительных аналого-цифровых преобразователей - к входам соответствующих оперативных блоков памяти, выходы которых соединены с входом вычислительно-регистрирутощего блока.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит три измеритель,ных блока 1-3, три оперативных блока памяти 4-6, блок 7 управления, вычнс ительно-регистрируюший блок 8, с которым блоки памяти 4-6 связаны, соогветственно, по шинам 9-11, коммут атор 12

Каждый из измерительных блоков содержит по терморезистивному элементу 13 -15, идентичных друг другу, по четыре ключа 16-19; 20-23; 24-27,. . управляемых с блока 8 упра вления-, соответственно, по шинам 28-31; 32-35; 36-39, по аналого-цифровому преобразователю 4О-42.

Каждый из терморезистивных элементов 13-15 содержит по два последовательно соединенных между собой термопреобразователя сопротивления 43-48, и образцовому резистору 49-51. Все термопреобразователи сопротивления идентичны между собой, а все образцовые резисторы равны.

Устройство работает следукнцим образом.

Процесс измерения температуры состоит из трех тактов. В первом такте измерения, соответствукяцему моменту времени 4я , блок 8 управления выдает управляюшие сигналы по шинам 30 и 32, 35 и 36, которые замыкают ключи 18 и 20, 23 и 24. При этом остальные ключи коммутатора 12 остаются разомкнутыми. Соответственно этому ко входу аналого-цифрового преобразователя 4О йодключается сопротивление Rt RoCt-i) ко входу аналого-цифрового преобразователя 41 - сопротивление R 2RoCfci)«-Roe ко входу аналого-цифрового преобразователя 42 - сопротивление Я- siRoGtHRoP Учитьгаая, что функция передачи аналогоцифрового преобразователя достаточно точно опнсывается выражением . на выходе аналого-цифровых преобразова- телей получаем

(t,)--aiR,(4)b,i

) Cti))

где а, oi. а ,t. Ъа- Ь - прр

.метры функции преобразования аналогоцифровых преобразователей (А1Ш) 40-42

Числа i (t) , ViCt,), N (tj) записываются в соответствующие оперативные блоки 4-6 памяти и считываются в вычислительно-регистрирующий блок (ВРБ) 8.

Во втором такте измерения по командам с блока 8 управления замыкаются ключи 16 и 19, 2О и 26, а остальные размыкаются. Соответственно этому на вьисодах А1Ш имеем

,aa)ciiR2Ui t)

ia(tiba,R:i(ta)-fe2

)a3R taK-b3.

RaC4)Ro(taHlio6 )riRo(ij,HRj, ) -.RoUi)

Числа tti), t V Iti) записываются в определенные ячейки оперативных блоков памяти и считываются в ВРБ.

Соответственно в третьем такте измерения на выходах АШ1 получаем числе

. )(t5Hb2.; V i --°34(b)b5,

|гие R(t) RaC)RoCi.- Ri ) -BOS

Числа ) Ctj), ) ,V (3) записываются в определенные ячейки блоков памяти н считьшаются в ВРВ.

В 1 ычнслительно-регистрирующем блоке на основе полученных результатов измерений с учетом функций преобразования термопреобразователя сопротивления И.1Г)ьЯд+,(ц определяются измеряемые значения температуры в моменты времени -t i,ta.,ti,:

N-fRoCM R-fAft) ll .

Tit ,R-T)tli

-1 ЧЯ-Р.

I

RoCADi- -tD)

T(ii))Z-Tt-ti) 1U-1)№

n.to

)

-2;

/A, fi.CV «2i

2l( 21

где

r « (ba) f-iiCi-.). -. , Ьа(Ь) Ьг( - f.it

. ) , €31(1) . 4i 2. ta)

. biU.)

iU)

f2.Ui) ii(t.) b.UO iiCt otr-ViK) си,м-|дзКак следует из представленных выра- Имений точность результатов измерений н зависит от нестабильности параметров фушнши преобразования измернтет ных блоков 1-3 и изменения измеряемой величины в процессе реализащш тестового алгоритма измерения. Форму изобретения Устройство для измерения температурил, содержащее терморезистиввый эле мент, выполненный из последовательно соединенных двух идентичных термопре- образователей сопротивления и термонезависимого образцового резистора, выводы которых через управляемые ключи коммутатора подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, блок управления, вычислительно-фегж:трирукяций блок, отличающееся тем, что с целью повьпиения точности измерения за счет исключения погрешности, вызв ной изменением температуры в процессе измерения, в него дополнительно введены два терморезистивных элемента, идентичных основному, два аналого-цифровых преобразователя, управляемые клю icoM(iyтатора в три стеративных блока памяти, причем выводы дополнительных терморезистивных элементов через дополнител1гные управляемые ключи коммутатора подключены к входам соответствующих вм дополнительных аналого-пифровых преобразователей, а выходы основного и дополнительных аналого-Епяфровых преобразователей - к входам соответствующих оперативных блоков памяти, выходы которых соединены с входом вычислитель- но- -регистрирующего блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 547651, кл. Q01 К 7/16, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР N9 581389, кл. QO1 К 7/16, 1974 (прототип).

Вмод