Устройство для измерения температуры Советский патент 1983 года по МПК G01K7/16 

Изобретение относится к термометрии.- - Известно устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, генератор тока, усилитель, частотный преобразователь 11 Однако это устройство не обладает требуемой точностью измерения. Наиболее близким по технич эской сущности к изобретению является устройство для измерения температурыj содержащее термометр сопротивления, генератор тока,-масштабный усилитель выход которого соединен .с входом inpe образователя напряжение-частота, блок добавления и вычитания импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, подключенного одним выход;ом к входу счетчика участков линеаризации, выход которого соединен с управляющим-входом матрицы, подключённой выходом к управляющему входу блока добавления и вычитания импульсов, а другой выход счетчика через регистр памяти соединен с блоком отсчета 12 Однако известное устройство не обладает требуемой точностью измерения из-за погрешности, обусловленной изменением коэффициента передачи изл рительного канала под действием окружающей температуры. Цель изобретения - повышение то4ности измерения. Поставленная цель достигается тем что в устройство введены эталонное сопротивление, блок управления, ключ, счетчик эталонного значе ния, дешифратор и коммутатор, к входам которого подключены термометр, эталонное сопротивление и блок управления, а выход коммутатора подсоединен к генератору тока и масштабному усцлителю, при этом второй выход блока управления подключен к одному из вхо- . дов ключа, второй вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение-частота, ;а выходы .1слюча подключены к входу блока добавления и, вычитания импульсов и к входу счетчика эталонного значения, выход которого через дешифратор соединен с установочным входом матрицы. На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство содержит генератор 1 тока, коммутатор 2, термометр 3 со-. |1ротивл1ения, масштаЪный усилитель 4, эталонное сопротивление 5, преобразователь б напряжение-частота, блок 7 управления, ключ 8, счетчик 9 эталонного значения, блок 10 добавления и вычитания импульсов, матрицы 11 выбора наклона участков, дешифратор 12, счетчик 13, счетчик 14 участков линеаризации, регистр 15 памяти, бло J.6 отсчета. Устройство работает следующим образом. . Генератор тока 1 и масштабный уси литель 4 подключается к датчику 3 KO мутйтором 2 по команде блока управлв .ния 7, Протекающий через датчик ток вызывает на нем падение напряжения, которое снимается масштабным усилите лем 4, преобразуется в частоту преоб разователем напряжение-частрта 6, за тем через ключ 8 поступает в устройс во добавления и вычитания импульсов 10, где происходит аппроксимация линейными участками частотного сигнала пропорционально градуировочной характеристике датчика. Проходящий через блок добавления и вычитания импульсов 10 частотный сигнал поступает в счётчик 13, заполняя его и меняя состояние счетчика участков линеаризации 14, управляющее матрицей выбора наклона участков 11 Команда па устройство добавления и вычитания импульсов 10, поступающая с выхода матрицы выбора наклона учас ков 11f определяется состоянием кода на установочных входах матрицы 11 Этот код соответствует исходному, т.е. не подверженному компенсирующему воздействию со стороны дешифрато ра 12. Заканчивается измерительный цикл регистрацией состояни я счетчика 13 регистром памяти,15 Ъ отображением его в отсчетном блоке 16. После измерительного цикла идет корректировочный цикл. Блок управления 7 подает команду коммутатору 2 на подключение вторых входов и отклю чение первых и ключу 8 - на подключение входа на второй выход, Генератор тока 1 и масштабный усилитель 4 отключаются от датчика 3 и подключаются к эталонному сопро тивлению 5. Напряжение с эталонного сопротивления 5 усиливается масштаб ным усилителем 4, затем преобразует ся в частоту преобразователем напря жение-частота 6. Частота проходит через ключ 8 и поступает в счетчик эталонного значения 9. По конечному результату счетчика эталонного значения 9 определяют изменение коэффициента передачи аналоговой час ти цифрового измерителя. При измене нии коэффициента передачи аналогово части измерение показания счетчика эталонного значения 9 изменяется соответственно на пропорциональную величину, по которой дешифратор 12 изменит код на установочных входах матрицы 11. Устройство добавления и вычитания импульсов 10 под действием изменившейся команды с выхода матрицы 11 изменит свой коэффициент передачи, а так как знаки изменения коэффициента передачи устройства добавления и вычит.ания импульсов противоположны, то происходит компенсация а:налоговой части цифрового измерителя, так как коэффициент передачи всего канала измерителя возвратится к исходному значению. Если конечный результат счетчика эталонного значения 9 совпадает с результатом предыдущего корректировочного цикла, то значит дрейфа аналоговой части измерители нет, и коэффициент передачи устройства добавления и вычитания импульсов остается неизменным. После корректировочного цикла следует измерительный цикл и. т.д. Количество отсчетов в измерительном цикле между двумя корректировочными циклами задается блоком управления 7. В поедложенном устройстве за счет уменьшения температурной погрешности удалось повысить точность измерения по сравнению с известным устройством в 1,5 раза, при изменении температуры окружающей среды на в диапазоне от 5 до 50°С температурная погрешность составила о,озс.Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, генератор тока, масштабный усилитель, выход которого соединен с входом преобразователя напряжениечастота, блок добавления и вычитания и пульсов, выход которого соединен с входом счетчика, подключенного одним выходом к входу счетчика участков линеаризации, выход которого соединен с управляющим входом матрицы, подключенной выходом к управляющему входу блока добавления и вычитания импульсов, а другой выход счетчика через регистр памяти соединен с блоком отсчета, отличающееся тем, что с целью повышения точности измерения, в устрой гтво введены эталонное сопротивление, блок управления, ключ, счетчик эталонного значения, дешифратор и коммутатор, к входам которого подключены термометр, эталонное сопротивление и блок управления, а выход коммутатора подсоединен и генератору тока и масштабному усилителю, при этом второй выход блока управления подключен к одному из входов ключа, второй вход которого соединен с выходомпреобразователя напряжение-частота, а выходы ключа подключены к входу блока добавления и вычитания импульсов и к входу счетчика эталонного значения, выход К9торого через дешифратор соединен с установочным входом матрицы. Источники информации, ....„.v,. vvi ia4Rn, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 661269, кл. G 01 К 7/18, 1977. 2.Гутников B.C. и др. Измерительный преобразователь физических величин. - Приборы и системы управличин. - приборы и системы управ ления, 1977, 4, с. 30 (прототип)