SU1062534A1 - Цифровой измеритель температуры - Google Patents

Abstract

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ , содержащий термоэлектрический преобразователь, преобразователь напр жени  в интервал времени, входы которого соединены с выходом источника напр жени  смещени  и высокоомным термоэлектродом термоэлектрического преобразовател , выход подключен к одному из входов блока управлени , а управл ющий вход сое1динен с выходом генератора опорной частоты и первыми входами двух селекторов, при этом выход первого селектора через схему линеаризации подключен кцифровому отсчетному устройству, а выхода второго селектора соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход которого подключен к блоку управлени , соединенному с управл ющими входами селекторов, схемы линеаризации и блока индикации пол рности, о тличающийс  тем, что, с целью снижени  погрешности измерени  путем уменьшени  вли ни  помех на результат измерени , в него введены два образцовых резистора, выполненных из материала низкоетлного термоэлектрода термоэлектрического преобразовател , переключатель и идентичный дополнительный термоэлектриS ческий преобразователь, высокоомный термоэлектрод которого непосредствен (Л но, а низкоомный термоэлектрод через первый эталонный резистор подключен к входам переключател , управл ющий вход которого подключен к блоку управлени , а выходы соединены с входами преобразовател  напр жени  в интервал времени и источника напр жени  смещени , соединенного через второй эталонный резистор с низкоомным термоэлектродом термоэлектрического преобразовател , ND при этом рабочие спаи термоэлектри:л ческих преобразователей соединены :о между собо1К, 4

Description

Изобретение относитс  к электро термометрии и может быть использовано при построении помехозащи енных цифровых измерителей температуры , работающих в комплекте с т моэлектрическими npeoOpaBOBaTejiHNUi Известно устройство дл  измерени  температуры, содержащее трехэлектродную термопару, два одноименных термоэлектрода которой подключены к первичной обмотке трансформатора , а вторична  обмотка со единена последовательно с термопарой и входом вторичного прибора l Недостатком этого устройства  в л етс  низка  помехоустойчивость при действии несимметричных и импульсных помех : Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  цифровой измеритель температуры, содержащий термоэлектрический преобразователь , преобразователь напр жени  в интервал времени, входы ко торого соединены с выходом источника напр жени  смещени  и высокоомным термоэлектродом термоэлектрического преобразовател , выход подключен к одному из входов блока управлени , а управл ющий вход со единен с выходом генератора опорно частоты и первыми входами двух селекторов , при этом выход первого селектора через схему линеаризации подключен к цифровому отсчетному устройству, а выходы второго селектора соединены с суммирунидим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход которого подключен к блоку управлени , соединенно с управл ющими входами селекторов, схемы линеаризации и блока индикации пол рности 2j , : Однако это устройство не защищено от вли ни  на результат измер ни  несимметричных электромагнитных помех. Что ведет к повышению погрешности измерени  , ; Целью изобретени   вл етс  снижение погрешности измерени  уменьшени  вли ни  помех на резуль тат измерени.Я4, ; Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой измеритель тем ператури, содержащий термоэлектрический преобразователь, преобразователь напр жени  в интервал вре мени, входы которого соединены с выходом источника напр жени  смещени  и высокоомным термоэлектродом термоэлектрического преобразовател , выход подключен к одному из входов блока управлени , а управл ющий вхсэд соединен с выходом генератора опорной частоты и первыми входами двух селекторов, при этом выход первогЬ селектора через схему линеаризации подключен к цифровому отсчетному устройству, а выходы второго селектора соединены ,с суммирующим и вычитакицим входами рэверсивного счетчика, выход которого подключен к блоку управлени , соединенному с управл ющими входами селекторов, схемы линеаризиции и блока Индикации и пол рности, введены два образцовых резистора, выполненных из материала низкоомного термоэлектрода термоэлектрического преобразовател , переключатель и идентичный дополнительный термоэлектрический преобразователь, высокоомный термоэлектрод которого непосредственно, а низкоомный термоэлектрод через первый эталонный резистор подключены к входам переключател , управл ющий вход которого подключен к блоку управлени , а выходы соединены с входами преобразовател  напр жени  в интервал времени и источника напр жени  смещени , соединенного через второй эталонный резистор с низкоомным .термоэлектродом термоэлектрического преобразовател , при этом рабочие спаи термоэлектрических преобразователей соединены между собо На чертеже представлена блоксхема цифрового измерител  температуры , : . Цифровой измеритель температуры содержит термоэлектрический преобразователь 1, дополнительный термоэлектрический преобразователь 2, идентичный преобразователю 1, переключатель 3, источник 4 напр жени  смещени , преобразователь 5 напр жени  в интервал времени, блок б управлени , генератор 7 опорной частоты, первый и второй селлекторы 8 и 9, реверсивный счетчик 10, схему 11 линеаризации, цифровое отсчетное устройство 12, блок 13 индикации пол рности, образцовые резисторы 14 и 15, выполненные из материалайизкоомных тер- . моэлектродов термоэлектрических преобразователе йв ; Сопротивлени  резисторов 14 и 15 выбраны таким образом, что суиаларное сопротивление резистора и низкоомного термоэлектрода термоэлектрического преобразовател  равно сопротивлению высокоомного термоэлектрода , Устройство работает в два цикла следующим образом : В исходном состо нии реверсив- , ный счетчик 1Q установлен в нулеое состо ни;е, В первом такте перого цикла измерени  по команде блока б управлени  переключатель 3 устанавливаетс  в положение (нижне- на чертеже) и производитс 

измерение напр жени  смещени 

и напр жени  эквивалентной помехи U

Так как электроды термоэлектрических преобразователей соединены последовательно встречно, то выходное напр жение термоэлектрических преобразователей в первом цикле равно На прот жении времени, пропорционального , + U(.| во втором такте, выход генератора 7 юпорной частоты подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 10, в результате чего в последнем записываетс  N, импульсов:

«,(и„,+UC + AU), (1) где Тд - временной интервал;

tg - частота следовани  импульсув генератора опорной частоты;

Кд - коэффициент аналого-цифровго преобразовани ; ли - аддитивна  составл юща  погрешности, приведенна  к входу, :

В первом такте-второго цикла измерени  по команде с блока б управлени  переключатель 3 переводитс  в положение И /(верхнее на че зтеже) и производитс  измерение суммы напр жений с

,+и(Т)+и,+Ьи-, (2) гдеЩт)- выходное напр жение термоэлектрических преобразователей;

Un2 - напр жение эквивалентной помехи во втором цикдев : Напр жение U преобразуетс  во временной интервал Одновременно с началом второго такта второго цикла измерени  на вычитающий вход реверсивного счетчика 10 с генератора 7 опорной частоты начинают поступать счетные импульсь. Блок 6 управлени  фиксирует момент времени перехода реверсивного счетчика 10 через ноль и момент времени окончани  формировани  временного интервала преобразовани - напр жени  в интервал времени о В промежутке между этими событи ми по команде

с блока 6 управлени  выход генератора 7 опорной частоты подключаетс  к входу схемы 11 линеаризации

В течение второго такта второго цикла измерени  на вход реверсивного счетчика 10 импульсов пройдет Ыл импульсов:

(U(T)+Unj+4; +iU) (3)

реверсивный счетчик переходит через нулевое состо ние после поступлени  на его вычитающий вход N, импульсов, то промежуток времени между сигналом начала преобразовани  и переходом реверсивного счетчика 10 через нуль равен Т, а промежуток времени, в течение которого на вход схемы 11 линеаризации поступают импульсы с выхода генератора 7 опорной частоты, равен ,

За это врем  через схему 11 линеаризации на цифровое отсчетное уст;ройство 12 поступает N3 импульсов: N,(U(T)+Un3-rq,,) (4)

Из выражени  (4) видно, что если

осуществить такой режим подключени  входных цепей, чтобы К. Up, , . реэульт&т измерени  напр жени  на выходе термоэлектрических преобразователей лишен вли ни  помех как

искаженных, так и неискаженных,

Как показывают простые расчеты, при данной схеме включени  термоэлектрических преобразователей и указанных значени х сопротивлений

резисторов 14 и 15 напр жени  помех Цщ и Ип равны между собой как при симметричной, так и несимметричной входной цепи преобразовател  напр жени  в интервал времени,

поэтому конечный результат изменени  не зависит от интенсивных помете ,

Наличие в цифровом измерителе дополнительного термоэлектрического преобразовател , переключател  и образцовых резисторов позвол ет уменьшить вли ние помех на результат измерени  и тем самым повысить точность измерение 5.

I л A

I / V / л

J Lb

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий термоэлектрический преобразователь·, преобразователь ^: напряжения в интервал времени, входы которого соединены с выходом источника напряжения смещения и высокоомным термоэлектродом термоэлектрического преобразователя, выход подключен к одному из входов блока управления, а управляющий вход соединен с выходом генератора опорной частоты и первыми входами двух селекторов, при этом выход первого селектора через схему линеаризации подключен к'цифровому отсчетному устройству, а выхода второго селектора соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход которого подключен к блоку управления, соединенному с управляющими входами селекторов, схемы линеаризации и блока индикации полярности, о тличающийся тем, что, с целью снижения погрешности измерения путем уменьшения влияния помех на результат измерения, в него введены два образцовых резистора, выполненных из материала низкоомного термоэлектрода термоэлектрического преобразователя, переключатель и идентичный дополнительный термоэлектри- _с ческий преобразователь, высокоомный S термоэлектрод которого непосредствен но, а ниэкоомный термоэлектрод через первый эталонный резистор подключен к входам переключателя, управляющий вход которого подключей к блоку управления, а выходы соединены с входами преобразователя напряжения в интервал времени и источника напряжения смещения, соединенного через второй эталонный резистор с низкоомным термоэлектродом термоэлектрического преобразователя, при этом рабочие спаи термоэлектрических преобразователей соединены между собойо

   SU .... 1062534