SU1012042A1

SU1012042A1 - Устройство дл измерени температуры

Info

Publication number: SU1012042A1
Application number: SU823413573A
Authority: SU
Inventors: Константин Семенович Глиненко; Игорь Всеволодович Кедровский; Константин Сергеевич Семенистый
Original assignee: Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1982-03-23
Filing date: 1982-03-23
Publication date: 1983-04-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термодатчик, генератор тактовой частоты, две схемы И, выходы которых раздельно соединены со входами сложени и вычитани реверсивного счетчика импульсов , блок цифровой индикации, вход которого через дешифратор соединен с выходом реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с тем, что, с целью повышени точности измерени , Э устройство введены компаратор с блоком гальванического разделени и преобразователь код -. ток, а термодатчик выполнен в виде термокомпенсационного преобразовател , измерительные вывода которого подклинены ко входу KOMnapaifopa, выход блока i гальванического разделени подключен к одним из входов схем И, к другим (Л входам которых подключен генератор тактовой частоты, при этом входы разС р дов кода преобразовател код - ток соединены с выходами .реверсивного счетчика, а выход преобразовател код - ток подключен к компе нсационным выводам термокомпенсационного преобразовател . 2

Description

. Изобретение- относитс к термометрии и может быть использовано в устройствах , предназначенных дл измерени температуры различных: производственных процессов с высокой чувствительностью и точностью. Известны устройства дл измерени

температуры, в которых измерение температуры осуществл етс при помощи термопреобразовател (термопара, термометр сопротивлени , пьезоквар- Ю

цевый термодатчик, полупроводниковый термоэлемент и т.п., соединенного через устройства преобразовани выходного сигнала с индикаторным устройством 13 - С 3J 15

Повышение чувствительности таких ; устройств путем увеличени коэффициента передачи приводит обнлчно к снижению стабильности измерительного устройства и его точности.20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому , результату вл етс устройство дл измерени температуры, содержа- 25 щее термодатчик, генератор тактовой частоты, две схемы И, выходы которых раздельно соединены со входами сложени и вычитани реверсивного счетчика импульсов, блок цифровой ; индикации , вход которого через дешиф- ратор соединен с выходом реверсивного счетчика C4J.

Недостатком прототипа вл етс . низка точность измерени температуры , обусловленна высоким значе- 35 нием коэффициента передачи устройства измерени и его нестабильностью,

Цель изобретени - повышение точности измерени температурыо 40

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее термодатчик, генератор тактовой частоты, две схемы И, выходы которых раздельно соединены со -входами ело- 45 жени и вычитани реверсивного счетчика импульсов, блок цифровой индикации , вход которого через дешифратор соединен с выходом реверсивного счетчика, введены компаратор с бло- гп ком гальванического разделени и преобразователь код - ток, а термодатчик выполнен в виде термокомпенсационного преобразовател , измерительные выводы которого подключены ко входу компаратора, выход блока гальванического разделени подключен к одним из входов схем И, к другим входам которых .подключен генератор тактовой частоты, при. этом входы разр дов кода преобразовател код- 60 .ток отсоединены с выходами реверсивного счетчика, а выход преобразовател код - ток подключай к компенсационным выводам .термокомпенсацион- ; ного преобразовател ./ 65

На чертеже представлена блок-схема устройства дл измерени температуры .

Устройство содержит термокомпенсационный преобразователь 1, компаратор 2 с блоком гальванического разделени 3, дре схемы И 4 и 5, генератор тактовой частоты 6, реверсивный счетчик 7, преобразователь код ток 8, дешифратор 9 и блок цифровой индикации 10.

Устройство работает следующим образом . ,

В основу работы устройства положе ме,тод измерени температуры по компенса1№онной схеме с использованием тепловой- обратной св зи. Дл этого в устройство введен термокомпенсационный преобразователь, .имеющий четыре вывода, два из которых вл ютс измерительными (выводы А) и подключаютс ко входу измерительного устройства , а остальные два (выводы В компенсационными , на которые подаетс Сигнал с выхода измерительного устройства.

В качестве такого преойразовател может быть использован, например . крест Пeльтьe выполненный из двух термопар, спаи которых соединены, термосопротивление с подогревательны элементом, термопреобразовательный элемент, выполненный на осноёе двухтранзисторов, расположенных в одном корпусе, один из которых вЫполн ет роль чувствительного элемента, а второй - подогревательного и т.п.

Повьашение температуры среды, в которой находитс термокомпенсационт ный преобразователь 1,вызывает уменьшение Тепловой мощности,рассеиваемой внутри преобразовател , °и - наоборот . Поэтому температура внутри преобразовател 1 в процессе его работы остаетс посто нной за счет замкнутой системы автоматического регулировани и тепловой обратной св зи.

При возникновении разности температур между температурой среды, в которой находитс термокомпенсационный преобразователь 1, и- температурой внутри преобразовател на его измерительных выводах А по вл етс напр жение, пропорциональное этой разности, и поступакадее на вход компаратора 2.

В качестве компаратора 2 может быть использован чувствительный операционный усилитель с высоким коэффициентом усилени . При этом на выходе компаратора 2 устанавливаетс напр жение логической 1 или О, в зависимости от знака напр жени на измерительных выводах А.преобразоваiтел 1, т.е. в зависимости от-напр жени приращени указанной разности температур.

Выходной сигнал компаратора 2 через блок гальванического разделени 3, представл ющего собой, например, оптронную пару, поступает на первые входы элементов И 4 и 5. На вторые входы элементов И подаютс синхроийпульсы с генератора тактовой часгтоты б. .

В момент поступлени синхроимпулса сгенератора 6 содержимое реверсивного счетчика 7 увеличиваетс , . или уменьшаетс на единицу младшего разр да счетчика. Выходной сигнал счетчика 7 представл ет собой двоичный код, который посту пает одновременно-на входы дешифратора 9 и преобразовател код - ток 8. Преобразователь 8 . преобразует код в силу тока, который,поступает на выводы В термокомпенсационного преобразовател 1, обеспечива увеличение или уменьшение тепловой мощности, рассеиваемой внутри преобразовател 1, и поддержива тем самым температуру внутри его посто нной.

Разрешающа способность устройства измерени определ етс коэффициентом передачи замкнутой обратной св зи устройства.

Вывод результата измерени на блок цифровой индикации 10 осуществл етс при помощи дешифратора 9, преобразующего двоичный код в двоично-дес тичный семи-сегментный код.

Таким образом, вследствие нали0 чи в устройстве измерени глубокой обратной св зи по температуре точность измерени существенно шаетс , так как .уменьшаютс , погрешности ) присущие устройствам без тай5 кой обратной св зи.

технико-экономическа эффективность устройства обусловлена повышением точности измерени температуры без снижени разрешающей способности

0 устройства измерени 4 что повышает производительность технологических процессов, св занных с контролем и регулированием температуры.

Claims

(56) 1.Авторское свидетельство СССР г № 517812, кл. G 01 К 7/14, 1974.
2. Голембо В.А. и др. Ньезоквар- цевые аналого-цифровые преобразователи температуры. Вища школа,

1977. , . ' ·
3. Соколенко В.В. Датчик температуры, инвариантный к параметрам термочувствительного элемента,-Известия вузов СССР. Приборостроение, 19'80, №’1, с. 90-94.
4. Авторское свидетельство СССР I» 834408, кл. G 01 К 7/14, 1981 (прототип).

генератор тактовой частоты, две схемы И, выходы которых раздельно соединены со входами сложения и вы-¹· чихания реверсивного счетчика импульсов, блок цифровой индикации, вход которого через дешифратор соединен с выходом реверсивного счетчика, о т « л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены компаратор с блоком гальванического разделения и преобразователь код ток, а тер. модатчик выполнен в виде термокомпен-¹сационного преобразователя, измерительные вывода которого подключены ко входу компаратора, выход блока гальванического разделения подключен к одним из входов схем И, к другим входам которых подключен генератор тактовой частоты, при этом входа раз рядов кода преобразователя код - ток соединены с выходами реверсивного счетчика, а выход преобразователя ¹