Устройство для измерения температуры Советский патент 1983 года по МПК G01K7/32 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к контрольно-измерительной- технике, а именно к устройствам для измерения температуры, и может быть использовано в системах автоматического контроля температуры. Известноустройство для измерения температуры, содержащее терморезистор преобразователь температуры в частоту следования импульсов и счетчик II Точность измерения температуры в этом устройстве недостаточна и в зна чительной степени определяется стабильностью частоты генератора и стабильностью источника питания. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения тем пературы, содержащее термореэистор, генератор импульсов, выход которого соединен с одним из входов схемы сов падения непосредственно, а с вторым входом - через блок деления частоты, выходсхемы совпадения соединен с вх дом счетчика импульсов 2. Недостатком известного устройства .является малая разрешаюшая способ.ность, равная периоду следования импульсов генератора.. Для повышения разрешающей способности необходимо увеличить частоту генератора, а также повышать быстродействие схемы совпадения и счетчика импульсов, что приводит к снижению надежности устройства. Целью изобретения является повышение надежности и разрешающей способности устройства., Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры введен блок автоматического сдвига импульсов, вход которого сое-. динен с выходом генератора импульсов, а выход - с вторьм входом совпадения. При этом блок автоматического сдвига импульсов содержит генера ор быстрой и генератор медленной пилы, компаратор и элемент И, первый вход которого соединен с входом генераторов и является входом блока, а выходы генераторов раздельно соединены с входами компаратора, выход которого подключен к второму входу элемента И, выход которого является выходом блока, при.этом терморезистор подсоединен к дополнительному входу генератора медленной пилы. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные ди-. аграммы работы блока сдвига-. Устройство для измерения температуры содержит генератор импульсов 1, блок автосдвига 2 с зависящим от тем пературы коэффициентом сдвига п, схе му совпадения 3 и счетчик импульсов 4. Блок автосдвига 2 включает в себя генератор быстрой пилы 5, генератор Медленной пилы 6 с зависящей от темп ратуры крутизной нарастания пилы, ком паратор 7, элемент И 8 и терморезистор 9. Выход генераторов импульсов 1 соединен с входом блока автосдвига 2 И одним из входов-схемы совпадения 3 другой вход которой подключён к выхо ду блока автосдвига 2, а выход - к входу счетчика импульсов 4. Первый вход элемента И 8 и, входы генераторов 5 и 6 соединены и являются входами блока 2, выходы генераторов раздельно соединены с входами ком паратора 7, выход которого подключен к второму входу элемента И 8, выход которого является выходом блока автосдвига 2, к дополнительному входу генератора медленной пилы подсоединен терморезистор 2, Устройство .работает следукяцим образом. Генератор импульсов 1 вырабатывае прямоугольные импульсы с периодом сле дования Т. Эти импульсы поступают од новременно на вход блока автосдвига 2 с зависящим от температуры коэффициентом сдвига п и на схему совпадения. В исходном состоянии схема совпа дения 3 пропускает на вход счетчика 4 импульсы. Через некоторое время t блок автосдвига 2 с зависящим от температуры коэффициентом сдвига п выра батывает стоп-импульс, закрывающий схему совпадения 3. Число импульсов N, прошедших на счетчик импульсов 4, зависит от коэффициента сдвига, так как время, через которое устройство автосдвига 2 вырабатывает стоп-импульс, равно {фиг. 2) t (N+1) Т N(T+-) . Из этого уравнения получаем . Отскща следует, что число импульсов генератора 1, прошедших на счетчик импульсов 4, не зависит от частоты генератора 1 и нестабильности его на пряжения питания, а зависит только от зависящего от температуры коэффз диента сдвига импульсов п. Коэффициент сдвига импульсов и блока автосдвига 2обратно про орционален измеряемой температуре, а значит показания счетчика 4 будут соответ- ствовать численному значению измеряемой температуры. Блок автосдвига 2 работает следую щим образом. Импульсы генератора 1 запускают генераторы быстрой 5. и медленной 6 пилы и поступают на первый вход элемента И 8. При сравнении величин напряжений быстрой и медленной пил, поступающих на входы компаратора 7, он вырабатывает прямоугольный ймпУльс, поступаюций на второй вход элемента И. Крутизна нарастания напряжения генератора медленной пилы 6 определяется величиной сопротивления терморезистора 9 и зависит от температуры, С изменением температуры меняется момент срабатывания компаратора 7 и соответственно коэффициент сдвига п. Ьри совпадении импульсов на первом и . втором входах элемента И 8 он пропускает прямоугольный импульс, который является стоп-импульсом, вырабатываемым блоком автосдвига 2. Генераторы медленной 6 и быстрой 5 пилы и компа- . ратор 7 собраны по широко известным низкочастотным и надежным схемам. Таким образом, выполнение блока автосдвига 2 с зависимым от температуры коэффициентом сдвига п и подключение его определенным образом позволяют применить любой простой низкочастотный генератор импульсов, изменения частоты которого не влияют на точность измерения, для измерения незначительных изменений температуры, т.е. получить устройство для измерения температуры со значительно более высокой разрешающей способностью и надежностью по сравнению с известным. Макетные испытания предлагаемого устройства показали, что устройство позволяет с высокой точностью измерять незначительные изменения температуры, т.е. обладает высокой разрешаюцей способностью, и при этом является высоконадежным, так как позволяет использовать генератор низкой частоты, низкочастотную схему совпадения и счет импульсов, построенные по широкоизвестным, простым и надежным схемам. Формула изобретения 1.Устройство для измерения темпе ратуры, содержащее терморезистор, генератор импульсов, выход которого подключен к одному из входов схемы сов-, падения, выход которой соединен с входом .счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и разрешающей спохзобности устройства, в него введен блок автоматического сдвига импульсов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, и выход - с вторым входом схемы совпадения. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающеес я тем, что блок автоматического сдвига импульсов содержит генератор быстрой и генератор медленной пилы, компаратор и элемент И, первый вход которого соединен с входами

генераторов.и является входом блока, а выходы генераторов раздельно соединены с входами компаратора, выход которого подключен к второму входу элемента И, выход которого является выходом блока, при этом термореэистор подсоединен к дополнительному входу генератора медленной пилы.

г.J

I

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

728002, кл. G 01 К 7/32, 1977 (про готип) .

«Рг/е./

exoS2

Входы

BbfXoS

8ыход2

UZ.2