Устройство для измерения неэлектрических величин Советский патент 1982 года по МПК G01K7/32 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

1

Изобретение относится к измерительной технике гидрометеорологического приборостроения и предназначено для измерения параметров окружающей среды, преимущественно температуры.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее автогенератор с термочувствительным пьезорезонатором, опорный герератор с термостабильным резонаToposi, соединенные со входом импульсиофазового детектора, отсчетный блок 1.

Недостатком устройства является то, что его нельзя использовать в качестве измерителя температуры в автоматических гидрометеорологических станциях, где предусматривается унифицированная градуировочная характеристика при заданном времени усреднения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения неэлектрических величин, преимущественно температуры, содержащее первичный измерительный преобразователь измеряемого параметра в частоту, подключенный к первому входу смесителя, опорный генератор 2.

Однако это устройство при использовании его в составе гидрометеорологической станции не может обеспечить высокую точность измерения вследствие разброса градуировочных характеристик первичных измерительных преобразователей вызывающего изменение выходной характеристики устройства.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем унификации градуировоч10ной характеристики устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены управляемый генератор, два преобразователя частоты в напряжение, дифференциальный усилитель и второй смеситель, первый вход которого соеди15нен с выходом опорного генератора, а второй вход - соответственно с выходом управляемого генератора и вторым входом первого смесителя, причем выходы смесителей через преобразователи частоты в напряжение

20 соединены со входами дифференциального усилителя, выход которого соединен со входом управляемого генератора.

На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство для измерения неэлектрических величин содержит первичный измерительный преобразователь измеряемого параметра в частоту 1, например измерительный генератор с термочувствительным кварцевым резонатором, управляемый генератор 2, опорный генератор 3, первый смеситель 4, второй смеситель 5, преобразователи частоты в напряжение 6 и 7 и дифференциальный усилитель 8. Устройство работает следующим образом, С выхода первичного преобразователя 1 на один из входов смесителя 4 поступает сигнал, приращение частоты кото1:).ого является функцией измеряемого параметра. На другой вход смесителя 4 поступает сигнал с выхода управляемого генератора 2. На входы смесителя 5 поступают сигналы с выхода опорного генератора 3 и выхода управляемого генератора 2. С выходов смесителей сигналы разностной частоты поступают через преобразователи 6 и 7 на входы дифференциального усилителя, который вырабатывает сигнал, зависящий от разности входных сигналов, управляющий частотой генератора 2. Выходной сигнал устройства снимается с выхода смесителя 4. Приращение выходной частоты Af в зависимости от приращения частоты первичного преобразователя определяется выражением,-At Af,lI iv;--цо w weke iv; / которое при Kg имеет вид fB f.V, где MZ - приращение частоты генератора 2, определяемое из выражения описывающего зависимость частоты генератора 2 от параметров устройства (f,-f2)W6-(f2-f,)W,(3) raef| -выходная частота первичного преобразователя 1; f2 - выходная частота управляемого генератора 2; f - выходная частота опорного генератора 3; W2-функция преобразования генератора 2; Wg - функция преобразования преобразователя 6; Wy - функция преобразования генератора преобразователя 7; Kg - коэффициент преобразования усилителя 8. Из выражения (2) следует, что при данном приращении частоты Afi приращение выходной частоты Afg может регулироваться путем изменения функций преобразования W2 в 7 и коэффициента Kg, регулирование которых общеизвестными средствами не представляет затруднений. Наличие в устройстве новых элементов управляемого генератора, второго смесителя двух преобразователей частоты в напряжение, дифференциального усилителя позволяет унифицировать градуировочные характеристики любых первичных преобразователей измеряемого параметра в частоту и повысить точность измерения. Формула изобретения Устройство для измерения неэлектрических величин, преимущественно температуры, содержащее первичный измерительный преобразователь измеряемого параметра в частоту, подключенный к первому входу смесителя, опорный генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены управляемый генератор, два преобразователя частоты в напряжение, дифференциальный усилитель и второй смеситель, первый вход которого соединен с выходом опорного генератора, а второй вход - соответственно с выходом управляемого генератора и вторым входом первого смесителя, причем выходы смесителей через преобразователи частоты в напряжение соединены со входами дифференциального усилителя, выход которого соединен со входом управляемого генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 495556, кл. G 01 К 7/32, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 527608, кл. G 01 К 7/32, 1975 (прототип).

5

jsl/

(У