RU2447412C2 - Устройство для измерения температуры - Google Patents
Устройство для измерения температуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447412C2 RU2447412C2 RU2010125171/28A RU2010125171A RU2447412C2 RU 2447412 C2 RU2447412 C2 RU 2447412C2 RU 2010125171/28 A RU2010125171/28 A RU 2010125171/28A RU 2010125171 A RU2010125171 A RU 2010125171A RU 2447412 C2 RU2447412 C2 RU 2447412C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- amplifier
- group
- input
- ecs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в телеметрической системе и системе терморегулирования космических аппаратов. Заявлено устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления (ТС) и задающий резистор (ЗР), общая точка которых соединена с общей шиной, генератор стабильного тока (ГСТ), шесть электронных ключей (ЭК), генератор прямоугольных импульсов (ГПИ), три усилителя. Дополнительно в устройство введен RC-фильтр. ЭК разбиты на три группы ЭК по два ЭК в каждой группе. В устройство также введен запоминающий конденсатор, который одним выводом подключен к объединенным между собой выходам ЭК второй группы ЭК, а другим - к входу первого усилителя. Технический результат: повышение помехоустойчивости устройства. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в телеметрической системе и системе терморегулирования космических аппаратов.
Известно устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь сопротивления, образцовые резисторы, переключатели, дифференциальный сумматор, схему линеаризации, источник тока, повторитель напряжения, блок управления, селекторы, источник опорного напряжения (авт. свид. СССР №1154553).
Однако это устройство для измерения температуры недостаточно надежно, так как содержит большое количество элементов.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, вычитающий усилитель, усилитель переменного тока, демодулятор, усилитель постоянного тока, генератор прямоугольных импульсов, стабилизатор тока, ключи и компенсационный резистор, который по сути является задающим резистором, определяющим начальную точку измерительного температурного (авт. свид. СССР №717566), которое выбрано в качестве прототипа.
Недостатками прототипа являются недостаточно высокие помехоустойчивость, т.к. усилитель переменного тока усиливает помехи, и надежность из-за большого количества элементов, в первую очередь связанная с тем, что в нем применен источник стабильного тока, гальванически не связанный с шинами питания устройства, что требует применения дополнительного вторичного источника питания и, как следствие, увеличивает количество элементов и габариты устройства минимум в два раза.
Целью изобретения является упрощение устройства, повышение помехоустойчивости и надежности при сохранении точностных параметров прототипа.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления (ТС), задающий резистор (ЗР), генератор стабильного тока (ГСТ), четыре электронных ключа (ЭК), генератор прямоугольных импульсов (ГПИ), три усилителя, дополнительно введены два ЭК и RC-фильтр; ЭК разбиты на три группы ЭК по два ЭК в каждой группе - первый и второй, входы управления первых ЭК всех групп ЭК подключены к прямому выходу ГПИ, а входы управления вторых ЭК всех групп ЭК подключены к инверсному выходу ГПИ, ГСТ включен между общей шиной устройства и входами ЭК первой группы ЭК, выход первого ЭК первой группы соединен с входом первого ЭК второй группы и ТС, выход второго ЭК первой группы ЭК соединен с входом второго ЭК второй группы ЭК и ЗР, введен запоминающий конденсатор, который одним выводом подключен к объединенным между собой выходам ЭК второй группы ЭК, а другим - к входу первого усилителя на операционном усилителе (ОУ), включенному по схеме повторителя, выход первого усилителя подключен к входу второго усилителя на ОУ, включенному по схеме инвертирующего усилителя, выход второго усилителя подключен к объединенным между собой входам ЭК третьей группы, выход первого ЭК третьей группы ЭК подключен к входу первого усилителя, выход второго ЭК третьей группы ЭК подключен к входу RC-фильтра, выход RC-фильтра подключен к входу третьего усилителя на ОУ, включенному по схеме повторителя, выход третьего усилителя подключен к выходу устройства.
На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для измерения температуры.
Устройство для измерения температуры содержит: термометр сопротивления ТС (1); задающий резистор ЗР (2), который определяет начальную точку измерительного диапазона; три группы электронных ключей ЭК (3), (4) и (5): в каждой группе два ЭК - первый А и второй В (на фиг.1 для наглядности они изображены как контакты реле); генератор прямоугольных импульсов ГПИ (6), прямой выход которого подключен ко входам управления А всех групп ЭК, а инверсный - ко входам управления В всех групп ЭК (на фиг.1 для упрощения рисунка выходы ГПИ показаны условно одной пунктирной линией); генератор стабильного тока ГСТ (7), который включен между общей шиной устройства и объединенными входами ЭК первой группы (3); выход ЭК ЗА соединен с входом ЭК 4А и первым выводом ТС1, второй вывод ТС1 соединен с общей шиной; выход ЭК 3В соединен с входом ЭК 4В и с первым выводом ЗР (2), второй вывод ЗР (2) соединен с общей шиной; выходы ЭК 4А и 4В объединены и подключены через запоминающий конденсатор (8) к входу усилителя на операционном усилителе ОУ (9), включенному по схеме повторителя напряжения; выход усилителя на ОУ (9) подключен к входу усилителя на ОУ (10), включенному по схеме инвертирующего усилителя с фиксированным коэффициентом усиления, определяющим верхнюю точку измерительного температурного диапазона; выход усилителя на ОУ (10) подключен к входам ЭК 5А и 5В; выход ЭК 5А подключен к входу усилителя на ОУ (9); выход ЭК 5В подключен к входу RC-фильтра (11); выход RC-фильтра (11) подключен к входу усилителя на ОУ (12), включенному по схеме повторителя; выход усилителя на ОУ (12) является выходом устройства.
Устройство для измерения температуры работает следующим образом: при подаче питания ГПИ (6) выдает импульс на открытие ЭК А во всех группах ЭК (3), (4), (5); при этом на ТС (1) относительно общей шины создается падение напряжения от протекания тока от ГСТ (7), равное:
UTC1=IГCT·RTC1,
где UTC1 - падение напряжения на ТС (1);
IГCT - ток ГСТ (7);
RTC1 - сопротивление ТС.
Падение напряжения UTC1 через открытый ЭК 4А прикладывается к обкладке, соединенной с выходом ЭК 4А запоминающего конденсатора (8); на другой обкладке конденсатора (8), которая соединена с входом ОУ (9) и выходом ЭК 5А за счет обратной связи поддерживается потенциал, близкий к нулю и приблизительно равный сумме напряжений смещения ОУ (9) и ОУ (10), т.е. (UCM9+UCM10) и, таким образом конденсатор (8) зарядится до UC8=(UTC1-UCM9-UCM10).
При переключении ГПИ (6) в противоположное состояние ЭК А закрываются, а ЭК В во всех группах ЭК открываются, при этом ток от ГСТ (7) создает на ЗР (2) падение напряжения, равное UЗР2=(IГCT·RЗР2), которое прикладывается через заряженный конденсатор (8) к входу усилителя на ОУ (9) и ОУ (10) и будет равно:
ΔUвх=UЗP2-UСM9-UСМ10-(UTC1-UСM9-UCM10)=UЗP2-UTC1=IГТС·(RЗP2-RTC1).
Усилитель на ОУ (9) и ОУ (10) инвертирует напряжение ΔUвх и усилит его в k-раз, это напряжение через ЭК 5В поступит на вход RC-фильтра (11), а с его выхода через повторитель напряжения на ОУ (12) на выход устройства.
При переключении ГПИ (6) процессы повторяются.
Предложенное устройство проще, так как содержит меньше элементов и, следовательно, его надежность выше, помехоустойчивость устройства повышена за счет введения RC-фильтра (11), точность устройства обеспечивается введением запоминающего конденсатора (8), на котором приведенное к входу эквивалентное напряжение смещения усилителя на ОУ (9) и ОУ (10) складывается с разными знаками, т.е. происходит компенсация.
Было изготовлено 30 опытных устройств, все они отличались хорошей повторяемостью, точностью и линейностью не хуже 0,5%. Опытные образцы устройства были собраны на микросхемах 140УД17А, 544УД1А, 564КТ3В, резисторах - С2-29В.
Claims (1)
- Устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления (ТС) и задающий резистор (ЗР), общая точка которых соединена с общей шиной, генератор стабильного тока (ГСТ), четыре электронных ключа (ЭК), генератор прямоугольных импульсов (ГПИ), три усилителя, отличающееся тем, что дополнительно введены два ЭК, RC-фильтр, ЭК разбиты на три группы ЭК по два ЭК в каждой группе - первый и второй, входы управления первых ЭК всех групп ЭК подключены к прямому выходу ГПИ, а входы управления вторых ЭК всех групп ЭК подключены к инверсному выходу ГПИ, ГСТ включен между общей шиной устройства и входами ЭК первой группы ЭК, выход первого ЭК первой группы соединен с входом первого ЭК второй группы и ТС, выход второго ЭК первой группы ЭК соединен с входом второго ЭК второй группы ЭК и ЗР, введен запоминающий конденсатор, который одним выводом подключен к объединенным между собой выходам ЭК второй группы ЭК, а другим - к входу первого усилителя на операционном усилителе (ОУ), включенному по схеме повторителя, выход первого ОУ подключен к входу второго усилителя на ОУ, включенному по схеме инвертирующего усилителя, выход второго усилителя подключен к объединенным между собой входам ЭК третьей группы, выход первого ЭК третьей группы ЭК подключен к входу первого усилителя, выход второго ЭК третьей группы ЭК подключен к входу RC-фильтра, выход RC-фильтра подключен к входу третьего усилителя на ОУ, включенному по схеме повторителя, выход третьего усилителя подключен к выходу устройства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010125171/28A RU2447412C2 (ru) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | Устройство для измерения температуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010125171/28A RU2447412C2 (ru) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | Устройство для измерения температуры |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010125171A RU2010125171A (ru) | 2011-12-27 |
RU2447412C2 true RU2447412C2 (ru) | 2012-04-10 |
Family
ID=45782192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010125171/28A RU2447412C2 (ru) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | Устройство для измерения температуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2447412C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526195C2 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Многоканальное устройство для измерения температуры |
CN110857890A (zh) * | 2018-08-22 | 2020-03-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种高精度温度检测方法及装置 |
RU2807963C1 (ru) * | 2023-10-11 | 2023-11-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт государственный технологический университет | Многоканальное устройство для измерения температуры |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU236061A1 (ru) * | С. Д. Павлович, Л. М. Тищенко , А. Я. Шрамков | Цифровой прибор для измерения температуры | ||
SU717566A1 (ru) * | 1977-10-21 | 1980-02-25 | Grinets Vladimir D | Устройство дл измерени температуры |
SU1446489A1 (ru) * | 1987-05-27 | 1988-12-23 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа | Многоканальное устройство дл измерени температуры |
EP1071933B1 (en) * | 1998-04-14 | 2003-08-13 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Method and apparatus for measuring temperature with an integrated circuit device |
-
2010
- 2010-06-18 RU RU2010125171/28A patent/RU2447412C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU236061A1 (ru) * | С. Д. Павлович, Л. М. Тищенко , А. Я. Шрамков | Цифровой прибор для измерения температуры | ||
SU717566A1 (ru) * | 1977-10-21 | 1980-02-25 | Grinets Vladimir D | Устройство дл измерени температуры |
SU1446489A1 (ru) * | 1987-05-27 | 1988-12-23 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа | Многоканальное устройство дл измерени температуры |
EP1071933B1 (en) * | 1998-04-14 | 2003-08-13 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Method and apparatus for measuring temperature with an integrated circuit device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526195C2 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Многоканальное устройство для измерения температуры |
CN110857890A (zh) * | 2018-08-22 | 2020-03-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种高精度温度检测方法及装置 |
RU2807963C1 (ru) * | 2023-10-11 | 2023-11-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт государственный технологический университет | Многоканальное устройство для измерения температуры |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010125171A (ru) | 2011-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5667192B2 (ja) | リーク電流を検出及び補正するマルチプレクサ | |
US8988063B2 (en) | System and method for current measurement in the presence of high common mode voltages | |
US6621273B2 (en) | Voltage measurement apparatus | |
US9562930B2 (en) | Method for the contactless determination of an electrical potential of an object using two different values for the electric flux, and device | |
CN108736849B (zh) | 低偏移电流感测放大器 | |
EP3070485B1 (en) | Limiting aging effects in analog differential circuits | |
RU2447412C2 (ru) | Устройство для измерения температуры | |
JP2011081000A5 (ru) | ||
AU2016278682B2 (en) | Switch apparatus, test apparatus and method for operating a switch apparatus for a measuring device for a transformer | |
AU2013307638B2 (en) | An induction heating generator and an induction cooking hob | |
US9664753B2 (en) | Hall-effect-based magnetic field sensor having an improved output bandwidth | |
WO2014155680A1 (ja) | 電圧測定装置 | |
RU2610298C1 (ru) | Управляемый коммутатор напряжений, несущих информацию | |
US20200041557A1 (en) | Device for detecting a short circuit of an h bridge | |
KR20100048060A (ko) | 저항 측정장치 및 측정방법 | |
JP2004015941A (ja) | 正負直流電源装置及びこれを用いる半導体試験装置 | |
RU2602368C1 (ru) | Управляемый коммутатор элементов электрической цепи | |
JP5687311B2 (ja) | 電圧測定回路 | |
ES2746556T3 (es) | Sistema de prueba para satélites | |
US10045420B2 (en) | Current balancing system for semiconductor elements in parallel | |
WO2015060744A1 (en) | Switching module | |
Idzkowski et al. | Metrological properties of a two-output transducer for measuring sum and difference of small resistances | |
RU2343490C2 (ru) | Устройство для контроля частоты вращения | |
CN109581264B (zh) | 一种电容量和介损标准器 | |
JP2014017959A (ja) | ブラシレスモータ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190619 |