SU1006936A1

SU1006936A1 - Устройство дл измерени температуры

Info

Publication number: SU1006936A1
Application number: SU813357340A
Authority: SU
Inventors: Юрий Владимирович Поздняков; Анатолий Алексеевич Саченко
Original assignee: Тернопольский Финансово-Экономический Институт
Priority date: 1981-11-20
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1983-03-23

Description

Изобретение относитс к температурным измерени м, а именно к устройствам дл измерени температуры с коррекцией нелинейности характеристики преобразовани термоэлектрического преобразовател (ТЭП) и автоматической компенсацией погрешности от изменени температуры свободных концов термоэлектрического преобразовател .

Известно устройство дл измерени температуры, содержащее ТЭП, измеритель температуры свободных концов ТЭП, суммирующий усилитель, блок регистрации С 1

Однако это устройство не обеспечивает высокой точности измерени , так как в нем отсутствует коррекци нелинейности характеристик измерителей температуры.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл измерени температуры, содержащее термоэлектрический преобразователь , сумматор, термопреобразователь сопротивлени дл измерени температуры свободных концов с ТЭП, подключенный к входу преобразовател сопротивлени в напр жение, блок регистрации, а также блок линеаризации , включенный между выходом сумматора и блоком регистрации С2.

Недостатком известного устройства вл етс низка точность измерени , так как в нем осуществл етс линеаризаци -сигнала, пропорционального сумме сигна(лов ТЭП и термопреобразовател сопротивлени , характеристики которых различных

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени температуры путем линеаризации сигналов термопреобразователей.

Поставленна цель достигаетс тем что в устройство введены два источника опорных напр жений и две группы блоков сравнени с ключевыми схемами , при этом выход ТЭП соединен с первыми входами блоков сравнени первой группы, вторые и третьи входы которых соединены с выходами первого источника опорных напр жений, выход преобразовател сопротивлени в напр жение соединен с первыми входами блоков сравнени второй группы, вторые и третьи входы которых соединены с выходами второго источника опорных напр жений, входы сумматора соединены с выходами блоков сравнени

И выходами источников опорных напр жений , а выход сумматора - с входом блока регистрации.

На фиг. 1 .приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - графики, по сн ющие принцип действи устройства .

Устройство содержит ТЭП 1, сумматор 2, блок 3 регистрации, включающий в себ аналого-цифровой преобразователь дл преобразовани анало; гового сигнала в цифровую форму, термопреобразователь сопротивлени , термопреобразователь 5 сопротивлени в напр жение 5, две группы блоков сравнени с ключевыми схемами 6 и 7, два источника 8 и 9 опорных напр жений.

На фиг. 2 крива 10 изображает зависимость термо-ЭДС ТЭП 1 от температуры , пр ма 1.1 - линейную зависимость напр жени от температуры, крива 12 - скорректированное значение сигнала ТЭП, крива 13 - остаточную погрешность ТЭП, крива Т зависимость сопротивлени термопреобразовател сопротивлени от температуры , крива 15 зависимость напр жени на выходе преобразовател сопротивлени в напр жение от температуры , крива 16 - скорректированный сигнал термопреобразовател сопротивлени и крива 17 остаточную погрешность сигнала термопреобразовател .

Устройство работает следующим образом .

Нелинейно завис щий от температуры выходной сигнал ТЭП 1 (крива 10) подаетс одновременно на входы блоков сравнени первой группы, включающий , например, шесть блоков сравнени и сравниваетс с поступающими от источника 8 опорных напр жений посто нными напр жени ми U.,... Ключевые схемы в блоках сравнени обеспечивают коммутацию вторых входов блоков сравнени с их выходами при условии, что напр жени на их первых входах больше или равны напр жени м на их третьих входах. При малых значени х измерительного сигнала , меньших самого малого напр жени и, все блоки сравнени заперты , и на вход сумматора поступает лишь начальное напр жение коррекции . При возрастании температуры рабочего спа ТЭП нелинейно растет и его термо-ЭДС. При некоторой температуре Т;. термо-ЭДС ТЭП превышает значение напр жени и,тогда открываетс первый блок сравнени и пропускает на вход сумматора 2 напр жение коррекции и , которое суммируетс с Значение напр жений , U и и, установлены таким образом чтобы-обеспечивалась ступенчата аппроксимаци линейно завис щего от температуры.напр жени (крива И) посто нными напр жени ми источника опорных напр жений. Значени устанавливаемых опорных напр жений (i,,..

.. .и и 11с выбираютс , исход из критери обеспечени заданной остаточной погрешности линейности (крива 13), котора тем меньше, чем больше блоков сравнени .

Аналогичным образом выполн етс коррекци сигнала термопреобразовател сопротивлени температуры свободных концов ТЭП.Термопреобразователь сопротивлени температуры свободных концов размещен в температурной области свободных концов ТЭП и имеет равную с ними температуру. Выходной сигнал термопреобразовател - изменение сопротивлени преобразователем 5 преобразуетс в нелинейно завис щее от температуры посто нное напр жение (крива 16), которое поступает одновременно на первые входы блоков сравнени второй группы 7, включающей, например, П блоков сравнени , где сравниваетс с посто нными напр жени ми Uo-i, ...,U2n. При некоторых значени х температуры напр жение на

выходе преобразовател 5 достигает уровн опорных напр жений, и в моменты превышени их срабатывают ключевые схемы блоков сравнени , пропуска на вход сумматора корректирую- . щие напр жени 20 Zn образом, начальный участок градуировочной характеристики ТЭП в области изменени температуры его свободных концов аппроксимируетс ступенчатой зависимостью (кривые 15 и Тб). Значени напр жений, поступающих на входы блоков сравнени , выбраны таким образом, чтобы была обеспечена

заданна остаточна погрешность компенсации (крива 17).

На выходе сумматора воспроизводитс измерительный сигнал, линейно

завис щий от температуры рабочего спа ТЭП и не завис щий от температуры его свободных концов, который поступает на вход блока регистрации, где преобразуетс аналого-цифровым

преобразователем в цифровую форму. Точность преобразовани измерительного сигнала зависит от погрешности аппроксимации, котора в свою очередь определ етс количеством блоков сравнени в устройстве, и, следовательно , может быть обеспечена в заранее заданных пределах.

Использование новых элементов блоков сравнени .и источников опорных напр жений выгодно отличает предлагаемое устройство от известного , так как позвол ет повысить точность измерени температуры.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термоэлектрический преобразователь,, сумматор, термопреобразователь сопротивления для измерения температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя, подключенный к входу преобразователя сопротивления в напряжение, блок регистрации, включающий в себя аналого-цифровой преобразова тель, отли чающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры путем линеаризации сигналов термопреобразователей, в него введены два источника опорных напряжений и две группы блоков сравнения с ключевыми схемами, при этом выход термоэлектрического преобразователя соединен с первыми входами • блоков сравнения первой группы, вторые и третьи входы которых соединены с выходами первого источника опорных напряжений, выход преобразователя сопротивления в напряжение соединен с первыми входами блоков сравнения второй группы, вторые -и третьи входы которых соединены с выходами второго источника опорных напряжений, входы сумматора соединены с выходами блоков сравнения и выходами источников опорных напряжений, а выход сумматора - с входами блока регистрации.

г ns

1 1006936