SU1054688A1 - Устройство дл дистанционного измерени температуры - Google Patents

Description

О1

О) 00 00 I1 Изобретение относитс  к тепловым измерени м, а точнее к устройствам дл  измерени  температуры, предназначенным дл  работы в услови х повышенного уровн  помех. Известно устройство дл  дистанционного измерени  температуры, содержащее термопреобразователь сопротивлени , источник тока, генератор, линию передачи сигналов, инвертор, запоминающее устройство, уси;1итель, демодул тор, ключи. Работа устройства основана на питании термопреобразовател  сопротивлени  импульсами тока посто нной пол рности с частотой следовани  питающих импульсов, равной удвоенной частоте сети питани  с последукщим умножением этой последовательности на минус единицу через один импульс с запоминанием амплитудного значени  результирующей последовательности импульсов в момент времени действи  каждого амплитудного значени  импульса на врем  между импульсами, с последующим усилением сигнала и его демодул циейС1 } Однако это устройство обеспечивает подавление электрических помех только промышленной частоты, причём помехи должны быть строго периодическими и симметричными относительно точки перехода помехи через ноль. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс -уст ройство дл  дистанционного измерени  температуры, содержащее преобразователь температуры в напр жение (термоэлектрический преобразователь), два переключател , соединенных с бло КОМ управлени , два запоминающих кон денсатора, первые выводы которых сое динены с земл ной шиной, а вторые с контактами первого переключател , усилитель, вход которого соединен с переключающим контактом- первого пере ключател , а выход - с переключающим контактом второго переключател , два дополнительных запоминающих конденсатора . Это устройство может работать и при использовании в качестве преобразовател  температуры в напр жение термопреобразовател  сопротивлени  с источником токаС2 J. Однако известное устройство недостаточно эффективно устран ет вли ние помехи .на результат измерени , вследствие чего не обеспечивает высокой точности измерени . 8 Цель изобретении -. повышение точности измерени  температуры в услови х действи  электрических помех. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  дистанционного измерени  температуры, содержащее преобразователь температуры в напр жение , включающий в себ  термопреобразователь сопротивлени  И источник тока, два переключател , соединенных с блоком управлени , два запоминающих конденсатора, первые выводы которых соединены с земл ной шиной, а вторые - с контактами первого переключател , введены третий переключатель , соединенный с блоком управлени  и дифференциальный усилитель, входы которого соединены с вторыми выводами конденсаторов, при этом выводы источника тока соединены с контактами второго и третьего переключателей , переключающие контакты которых соединены с токовыми выводами термопреобразовател  сопротивлени , потенциальные выводы которого подключены к переключающему контакту первого переключател  и к земл ной шине соответственно. На фиг. 1 показана структурна  схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы , по сн ющие работу устройства в услови х действи  электрических помех произвольной формы. Устройство содержит термопреобразователь сопротивлени  1, источник тока 2, три трехпозиционных переключател  3, и 5, блок управлени  6, два запоминающих конденсатора 7 и 8, дифференциальный усилитель 9. Устройство может работать в режиме однократных измерений и в режиме периодических измерений. В режиме однократных измерений устройство работает следующим образом . В исходном положении переключающие контакты переключателей 3, и 5 наход тс  в нейтральном положении и термопреобразователь сопротивлени  обесточен. При включении устройства на выходе блока 6 управлени  формируетс  двупол рный импульс V(t) управлени  переключател ми. При положительном значении импульса Vy(t) управлени  переключающие контакты переключателей 3, и 5 замыкаютс  с первыми .контактами этих переключателей- . В этом случае положительный и отрицательный полюса источника 2 тока подключаютс  к токовым зажимам 31 термопреобразовател  сопротивлени . Потенциальные зажимы термопреобразовател  сопротивлени  1 подключаютс  через переключатель 5 к запоминающему конденсатору 7. Напр жение на кон денсаторе 7 будет равно сумме двух напр жений: информационного V и помехи v(t) DoRT-«-v -K v, (1) где Зр - ток питани  термопреобразовател  сопротивлени ; R - сопротивление термопреобразовател  , завис щее от измер емой температуры Т; посто нна  составл юща  помехи; - помеха, обусловленна  изменением сигнала помехи во времени, за врем  действи  положительной пол рности питающего импульса тока i (фиг, 2). При отрицательном значении импуль са V.,(t) управлени  переключающие контакты переключателей 3, и 5 замыкаютс  со вторыми контактами этих переключателей, мину  нейтральное положение, В этом случае источник 2 тока через контакты переключателей 3и также переключаетс  к токовым зажимам термопреобразовател  сопротивлени . Однако направление токаЗ через термопреобразователь изменитс на противоположное, т.е. с положительного на отрицательное. Потенциальные зажимы термопреобразовател  . сопротивлени  через переключатель 5 будут.подсоединены к запоминающему конденсатору 8, напр жение ) на котором будет равно: V2(t). где помеха, обусловленна  изменением сигнала .поме хи во времени, за врем  действи  отрицательной пол рности (-Ид) питающего импульса тока. После окончани  двупол рного управл ющего импульса V,(t) с выхода блока 6 управлени , переключатели 3 4и 5 возвращаютс  в нейтральное положение . На выходе дифференциального 55 усилител  формируетс  сигнал,  вл ющиис  выходным сигналом устройства (фиг. 2): 8 ,vVt)-V2(t) K( Л2 . где Ку - коэффициент передачи усилител  9. Значение Z3(,R определ ет информационную компоненту выходного сигнала , по которой суд т об измер емой температуре (по известному значению 30 и известной зависимости R R(t). Значение погрешность при дистанционном измерении температуры от наличи  электрических помех прризвольной формы (фиг. 2), наводимых, главным образом, в соединительных проводах линии св зи термопреобразовател  сопротивлени  с измерительной схемой. Дл  эффективного подавлени  периодической помехи произфольной формы длительность t двупол рного импульса питани  термопреобразовател  сопротивлени  выбираетс  из соотношени  где лТ - абсолютна  погрешность измерени  температуры, обусловленна  неполным подавлением помехи; d - температурный коэффициент сопротивлени  термопреобразовател  сопротивлени ; UJ - верхн  ,гранична  кругова  ; частота спектра, в пределах которого подавл етс  помеха. В случае действи  случайной помехи (шума) в выражение(+). вместо частоты со необходимо подставить значение iStu гиумовой полосы пропускани , а вместо дТ - допустимое среднеквадратное значение погрешности измерени  температуры, I В режиме периодических измерений устройство работает аналогично. Отличие заключаетс  в том, что блок управлени  6 генерирует не одиночный двупол рный примыкающий импульс, а последовательность таких импульсов, отсто щих друг от друга на определенней интервал времени, длительность которого зависит от быстродействи  последующих устройств обработки информации , например аналого-цифрового преобразовател . Наличие в устройстве новых элементов (третьего переключател  и дифЛеренциального усилител ), а также новых св зей между элементами по сравнению с известным позвол ет повысить точность измерени  температуры в услови х действи  электрических помех в широком спектре частот, а также упростить устройство.

и

io

,fV/

и.

fK

Or

-UT

Риг.2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее преобразователь температуры в напряжение, включающий в себя термопреобразователь сопротивления и источник ! тока, два переключателя, соединенных с блоком управления, два запоминающих конденсатора, первые выводы которых соединены с земляной шиной, а вторые - с контактами первого переключателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры в условиях действия электрических помех, в него введены третий переключатель, соединенный с блоком управления, и дифференциальный усилитель, входы которого соединены с вторыми выводами конденсатора, при этом выводы источника тока соединены с контактами второго и третьего переключателей, переключающие контакты которых соединены с токовыми выводами термопреобразователя _с сопротивления, потенциальные выводы ® которого подключены к переключающему контакту первого переключателя и к земляной шине соответственно.

   SU „„ 1054688