SU627350A2

SU627350A2 - Digital thermometer electric circuit

Info

Publication number: SU627350A2
Application number: SU772488572A
Authority: SU
Inventors: Аршак Седракович Шахкамян; Самвел Седракович Шахкамян
Original assignee: Предприятие П/Я А-7445
Priority date: 1977-05-23
Filing date: 1977-05-23
Publication date: 1978-10-05

Description

1one

Изобретейие относитс к области теплоиэмерений.The invention relates to the field of heat measurement.

По основному авт.св. 523304 известен цифровой термометр, работающий в комплекте с термопарой. Он содержит усилитель посто нного тока, на вход которого.в процессе измерени поступают опорное напр жение (в первом такте) -и сумма входного и опорного напр жений (во втором такте), а выход подключен к входам двух сравнивак дих устройств. Благодар такому построению практически исключаетс погрешность от напр жени смещени и дрейфа нул усилител посто нного тока.According to the main auth. 523304 known digital thermometer, working complete with a thermocouple. It contains a DC amplifier, the input of which receives the reference voltage (in the first cycle) in the measurement process, and the sum of the input and reference voltages (in the second cycle), and the output is connected to the inputs of two comparing devices. Due to this construction, the error due to the bias voltage and the drift zero of the DC amplifier is practically eliminated.

Однако при этом изменение температуры окружающей среды вносит дополнительную , погрешность из-за изменени термоэдс свободных концов термопары .However, a change in the ambient temperature introduces an additional error due to a change in the thermopower of the free ends of the thermocouple.

Целью изобретени вл етс исключение погрешности от изменени термоэдс свободных концов термопары.The aim of the invention is to eliminate the error due to a change in the thermopower of the free ends of the thermocouple.

Это достигаетс тем, что в качестве источника опорного напр жени используютс два делител напр жени Резистор нижнего плеча одного из них выполнен из медного провода и устанавливаетс у зажимов подключени This is achieved by using two voltage dividers as the source of the reference voltage. The lower-shoulder resistor of one of them is made of copper wire and is installed at the connection terminals

22

термопары. Падение напр жени на нем зависит от температурыокружаюшей среды. Резистор нижнего плеча второго делител , как и остгшьные резисторы делителей, стабильны и не завис т от т« пературы.thermocouples. The voltage drop on it depends on the temperature of the surrounding medium. The resistor of the lower arm of the second divider, as well as the ohtshshnye resistors of dividers, is stable and does not depend on m.

На чертеже представлена блок-схема цнфрового термометра.The drawing shows the block diagram of the digital thermometer.

Ци(1 ровой термометр содержит датчик температуры (термопару) 1, два делител напр жени , состо щие из резисторов 2,3 и 4,5 и питающиес от источника напр жени (J (резистор if вл етс терморезнстором, изготавливаетс из меди и устанавливаетс у зажимов подключени термопары), переключател 6, усилител 7 посто нного тока, генератора 8 линейно-измен ющегос напр жени , сравнивающих устройств 9 и 10, временного селектора 11, электронного ключа 12, цифрового счетчика 13, цифрового иНдикатора 14, дешифратора 15 и генератора 16 квантующих импульсов управл емой частоты.Qi (1 thermometer contains a temperature sensor (thermocouple) 1, two voltage dividers consisting of resistors 2,3 and 4,5 and powered by a voltage source (J (if resistor is a thermal resistor, made of copper and installed thermocouple connection clamps), switch 6, amplifier 7, direct current, generator 8 linearly varying voltage, comparing devices 9 and 10, time selector 11, electronic key 12, digital counter 13, digital indicator 14, decoder 15 and generator 16 quantizing control pulses emoy frequency.

В первом такте преобразовани переключатель 6 подключаетс к общему зажиму резисторов 4 и 5, а во втором - к термопаре. Номинальные сопротивлени резисторов 2 и 4 и токи черээ них при температуре окружающей среды t равны и выбираютс таккими , чтобы разность падений напр жений на резисторах 2 и 4 была бы равна термоэдс свободных концов термопары при данной температуре окружающей среды.In the first conversion cycle, switch 6 is connected to a common terminal of resistors 4 and 5, and in the second cycle to a thermocouple. The nominal resistances of resistors 2 and 4 and the currents of them for an ambient temperature t are equal and are chosen so that the difference in voltage drops across resistors 2 and 4 would be equal to the thermopower of the free ends of the thermocouple at a given ambient temperature.

Цифровой термометр работает следующим образом.Digital thermometer works as follows.

В начале цикла измерени к входу усилител 7 переключателем 6 подаетс напр жение падени на резисторе 4 делител напр жени и запускаетс генератор 8. При равенстве выходных напр жений усилител 7 и генератора 8 срабатывает сравнивающее устройство 9, выходной сигнгш которого дает 1разреи ение на срабатывание устройства 10, через временной селектор 11 открыеает электронный ключ 12, переключает переключатель б. В этот момент к входу усилител 7 подаетс сумма ЭДС термопары 1 и падени напр жени на терморезисторе 2 делител напр жени . При равенстве выходных напр жений усилител 7 и генератора 8 срабатывает устройство Ю, которое через селектор il закрывает электронный ключ 12. Процесс измервни заканчиваетс .At the beginning of the measurement cycle, the voltage of the resistor 4 of the voltage divider is applied to the input of the amplifier 7 by switch 6 and the generator 8 is started up. , through the time selector 11, opens the electronic key 12, switches the switch b. At this moment, the sum of the emf of thermocouple 1 and the voltage drop across thermistor 2 of the voltage divider is supplied to the input of amplifier 7. When the output voltages of the amplifier 7 and the generator 8 are equal, device U triggers, which closes the electronic key 12 through the selector il. The measurement process ends.

Благодар применению делителейThanks to the use of dividers

напр жени длительность между момен if ,voltage duration between if moments,

тами срабатываний сравнивающих устройств 9 и 10 (длительность открытого состо ни ключа 12) пропорциональна сумме ЭДС термопары и разности выходных напр жений делителей, котора пропорциональна температуре свободных концов термопары. Следовательно , будет внесена автоматическа компенсаци погрешности от изменени температуры свободных концов термопары . При этом одновременно исключаютс погрешности от дрейфа нул и напр жени смещени усилител посто нного тока и начального напр жени генератора линейно-измен ющегос напр жени .The responses of the comparison devices 9 and 10 (the duration of the open state of the key 12) are proportional to the sum of the emf of the thermocouple and the difference in the output voltages of the dividers, which is proportional to the temperature of the free ends of the thermocouple. Consequently, an automatic compensation will be introduced for the error of temperature change of the free ends of the thermocouple. At the same time, the errors from the zero drift and the bias voltage of the DC amplifier and the initial voltage of the generator of a linearly varying voltage are eliminated.

Claims

Invention Formula

Digital thermometer auth. 523304, characterized in that, in order to eliminate the error from changing the thermo-temperature of free thermocouples, the circuit also includes two voltage dividers connected in parallel, the output of one of them connected to the switch terminal, the output of the reference voltage is connected to both points of junction between the two dividers.