RU2622484C1 - Цифровой измеритель температуры - Google Patents

Цифровой измеритель температуры Download PDF

Info

Publication number
RU2622484C1
RU2622484C1 RU2016121584A RU2016121584A RU2622484C1 RU 2622484 C1 RU2622484 C1 RU 2622484C1 RU 2016121584 A RU2016121584 A RU 2016121584A RU 2016121584 A RU2016121584 A RU 2016121584A RU 2622484 C1 RU2622484 C1 RU 2622484C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
output
input
generator
voltage
Prior art date
Application number
RU2016121584A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Ашотович Арутюнов
Александр Иванович Фесенко
Валерий Васильевич Штейнбрехер
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина"
Priority to RU2016121584A priority Critical patent/RU2622484C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2622484C1 publication Critical patent/RU2622484C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2219/00—Thermometers with dedicated analog to digital converters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/006—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using superconductive elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/01—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using semiconducting elements having PN junctions

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области термометрии, где в качестве преобразователя используется полупроводниковый диод. Цифровой измеритель температуры содержит источник 1 тока, соединенный своим выходом с термопреобразователем 2 и первым входом схемы вычитания 3, выход которой через последовательно соединенные усилитель 4, генератор управляемой частоты 5 (ГУЧ) и преобразователь частоты в напряжение 6 (ПЧН) соединен со вторым входом схемы вычитания 3. При этом выход ГУЧ 5 связан с первым входом частотно-импульсного вычитающего устройства 7, второй вход которого подключен через последовательно соединенный управляемый делитель частоты 8 к генератору опорной частоты 9, а выход вычитающего устройства соединен с выходом устройства. Предлагаемая следящая система частотно-импульсного типа автоматической компенсации напряжения с выхода термопреобразователя характеризуется высокой точностью работы и линейной зависимостью сигнала от преобразуемой температуры. Технический результат - повышение точности работы устройства путем введения отрицательной обратной связи и представления информации в частотно-импульсной форме. 1 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области термометрии, где в качестве термопреобразователя используется полупроводниковый диод.
Известен цифровой термометр (Авт. свид. СССР №1682824, кл. G01K 7/00, 1988), содержащий n термопреобразователей, коммутатор, стабилизатор тока, аналого-цифровой преобразователь двойного интегрирования, управляемый источник напряжения компенсации, управляемый источник опорного напряжения и цифровое индикаторное устройство.
Недостатком этого устройства являются низкие точность измерения и быстродействие.
Известен также цифровой измеритель температуры, наиболее близкий к предлагаемому и принятый за прототип (Авт. свид. СССР №1753304, кл. G01K 7/00, 07.08.92. Бюл. №29), содержащий источник тока, три источника опорных напряжений, термопреобразователь - полупроводниковый диод, усилитель, вычитающий усилитель, преобразователь уровня сигнала, делитель напряжения, аналого-цифровой преобразователь поразрядного уравновешивания, цифро-аналоговый преобразователь, устройство сравнения и блок регистрации.
Недостатком этого цифрового измерителя температуры является также низкая точность измерения.
Техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение точности работы устройства путем введения отрицательной обратной связи и представления информации в частотно-импульсной форме.
Технический результат достигается тем, что в цифровой измеритель температуры, содержащий в качестве термопреобразователя полупроводниковый диод, подключенный к источнику тока, усилитель, два вычитающих устройства, дополнительно введены последовательно соединенные генератор управляемой частоты и преобразователь частоты в напряжение, а также последовательно соединенные генератор опорной частоты и управляемый делитель частоты, при этом первый вход первого вычитающего устройства соединен с выводами полупроводникового диода, второй вход которого подключен к выходу преобразователя частоты в напряжение, а выход через последовательно соединенный усилитель связан с входом генератора управляемой частоты, выход которого также соединен с первым входом второй схемы вычитания, второй вход которой подключен к выходу управляемого делителя частоты, а выход связан с выходом устройства.
На чертеже приведена схема цифрового измерителя температуры.
Цифровой измеритель температуры содержит источник 1 тока, соединенный своим выходом с термопреобразователем - полупроводниковым диодом 2 и первым входом схемы вычитания 3, выход которой через последовательно соединенные усилитель 4, генератор управляемой частоты 5 (ГУЧ) и преобразователь частоты в напряжение 6 (ПЧН) соединен со вторым входом схемы вычитания 3, при этом выход ГУЧ 5 связан с первым входом частотно-импульсного вычитающего устройства 7, второй вход которого подключен через последовательно соединенный управляемый делитель частоты 8 к выходу генератора опорной частоты 9, а выход вычитающего устройства соединен с выходом устройства.
Цифровой измеритель температуры работает следующим образом (фиг. 1).
Ток от источника 1 тока проходит через термопреобразователь 2, создавая на нем падение напряжения UT=U0+kT⋅Т, где U0 - постоянное напряжение; kT - постоянный коэффициент; T - температура Кельвина. Это напряжение поступает на вход аналогового вычитающего устройства 3, где сравнивается с напряжением компенсации обратной связи с выхода преобразователя частоты в напряжение 6 (ПЧН). Разностное напряжение с выхода устройства 3 усиливается усилителем 4 и управляет частотой F генератора 5, который стремится ликвидировать разбаланс напряжений на выходе усилителя 4. На входы частотно-импульсного вычитающего устройства 7 поступают импульсы от генератора 5 и через управляемый делитель частоты 8 от генератора опорной частоты 9 (ГОЧ).
На управляемом делителе 8 могут устанавливаться коэффициенты деления k01 и k02. Коэффициент k01 устанавливается для исключения влияния напряжения U0 на выходной сигнал измерителя
Figure 00000001
, где
Figure 00000002
- частота ГОЧ 9, т.е. частота FT прямо пропорциональна температуре Т.
Коэффициент k02 устанавливается для дополнительного смещения характеристики измерителя при получении отсчетов в градусах Цельсия.
Предлагаемая следящая система частотно-импульсного типа автоматической компенсации напряжения с выхода термопреобразователя характеризуется высокой точностью работы и линейной зависимостью сигнала от преобразуемой температуры, а также простотой конструкции по сравнению с прототипом, что повышает надежность работы устройства. Статическая погрешность предлагаемой следящей системы автоматического регулирования компенсации напряжения с выхода термопреобразователя частотно-импульсного типа обратно пропорциональна коэффициенту усиления этой системы. Частота следования импульсов FT регистрируется цифровым частотомером.

Claims (1)

  1. Цифровой измеритель температуры, содержащий в качестве преобразователя полупроводниковый диод, подключенный к источнику тока, усилитель, два вычитающих устройства, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен последовательно соединенными генератором управляемой частоты и преобразователем частоты в напряжение, а также последовательно соединенными генератором опорной частоты и управляемым делителем частоты, при этом первый вход первого вычитающего устройства соединен с выводами полупроводникового диода, второй вход подключен к выходу преобразователя частоты в напряжение, а выход через последовательно соединенный усилитель связан с входом генератора управляемой частоты, выход которого также соединен с первым входом второй схемы вычитания, второй вход которой подключен к выходу управляемого делителя частоты, а выход связан с выходом устройства.
RU2016121584A 2016-05-31 2016-05-31 Цифровой измеритель температуры RU2622484C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121584A RU2622484C1 (ru) 2016-05-31 2016-05-31 Цифровой измеритель температуры

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121584A RU2622484C1 (ru) 2016-05-31 2016-05-31 Цифровой измеритель температуры

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2622484C1 true RU2622484C1 (ru) 2017-06-15

Family

ID=59068588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121584A RU2622484C1 (ru) 2016-05-31 2016-05-31 Цифровой измеритель температуры

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2622484C1 (ru)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2071946A (en) * 1980-03-14 1981-09-23 Seiko Instr & Electronics Temperature detecting device
SU922532A1 (ru) * 1980-04-22 1982-04-23 Московский институт электронной техники Устройство дл измерени температуры
SU1682824A1 (ru) * 1988-11-29 1991-10-07 Конструкторское Бюро "Импульс" Цифровой термометр
SU1753304A1 (ru) * 1988-09-14 1992-08-07 Предприятие П/Я Ю-9828 Цифровой измеритель температуры
UA10540A (ru) * 1993-10-21 1996-12-25 Київський Технологічний Інститут Легкої Промисловості Способ измерения температуры и устройство для его осуществления
US20070171956A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-26 Oki Electric Industry Co., Ltd. Temperature sensor
US20100142587A1 (en) * 2008-12-09 2010-06-10 Mikihiro Kajita Temperature measurement circuit

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2071946A (en) * 1980-03-14 1981-09-23 Seiko Instr & Electronics Temperature detecting device
SU922532A1 (ru) * 1980-04-22 1982-04-23 Московский институт электронной техники Устройство дл измерени температуры
SU1753304A1 (ru) * 1988-09-14 1992-08-07 Предприятие П/Я Ю-9828 Цифровой измеритель температуры
SU1682824A1 (ru) * 1988-11-29 1991-10-07 Конструкторское Бюро "Импульс" Цифровой термометр
UA10540A (ru) * 1993-10-21 1996-12-25 Київський Технологічний Інститут Легкої Промисловості Способ измерения температуры и устройство для его осуществления
US20070171956A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-26 Oki Electric Industry Co., Ltd. Temperature sensor
US20100142587A1 (en) * 2008-12-09 2010-06-10 Mikihiro Kajita Temperature measurement circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11125627B2 (en) Device and method for determining a temperature or a temperature-dependent value usable for determining the temperature, temperature sensor, pressure sensor and combination sensor
US20140198820A1 (en) Systems and methods for an auto-ranging temperature sensor
US2857569A (en) Thermal converter
JP5474657B2 (ja) 飽和電流の相殺によるダイオードを用いた温度測定
RU2622484C1 (ru) Цифровой измеритель температуры
JP2019095426A (ja) 温度センサ
KR20080090005A (ko) 열전대를 이용하는 온도측정 장치 및 그 방법
JP2015105852A (ja) ダイオード温度計
RU2639989C2 (ru) Способ измерения переходной тепловой характеристики полупроводниковых изделий
RU147683U1 (ru) Медицинский термометр
US9903766B2 (en) Remote temperature sensing
RU2311621C1 (ru) Устройство для измерения разности температур
JP2015099089A (ja) 磁気センサ
RU2545322C1 (ru) Устройство для измерения температуры
RU2682101C1 (ru) Измеритель температуры
RU2534427C1 (ru) Устройство для измерения разности температур
RU2547882C2 (ru) Способ измерения температуры среды
RU2622486C1 (ru) Устройство для измерения температуры
RU2504743C1 (ru) Цифровой измеритель температуры
RU2561998C2 (ru) Цифровой измеритель температуры
RU2534384C1 (ru) Частотно-импульсный измеритель скорости изменения температуры
RU2480719C1 (ru) Преобразователь температуры в напряжение
RU2451913C1 (ru) Устройство для измерения температуры
RU2562002C2 (ru) Устройство для измерения температуры
SU1753304A1 (ru) Цифровой измеритель температуры