SU1136032A2 - Устройство дл измерени температуры - Google Patents

Устройство дл измерени температуры Download PDF

Info

Publication number
SU1136032A2
SU1136032A2 SU833601369A SU3601369A SU1136032A2 SU 1136032 A2 SU1136032 A2 SU 1136032A2 SU 833601369 A SU833601369 A SU 833601369A SU 3601369 A SU3601369 A SU 3601369A SU 1136032 A2 SU1136032 A2 SU 1136032A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
counter
digital
converter
Prior art date
Application number
SU833601369A
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Алексеевич Саченко
Владимир Владимирович Кочан
Николай Федорович Геда
Анатолий Васильевич Голомедов
Виктор Юрьевич Мильченко
Original Assignee
Тернопольский Финансо-Экономический Институт
Предприятие П/Я А-1046
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 Тернопольский Финансо-Экономический Институт, Предприятие П/Я А-1046 filed Critical Тернопольский Финансо-Экономический Институт
Priority to SU833601369A priority Critical patent/SU1136032A2/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1136032A2 publication Critical patent/SU1136032A2/ru

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ по авт.св. 718725, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  и увеличени  ресурса калибратора , в него введены последовательно соединенные генератор опорной частоты , два счетчика и два цифроаналоговых преобразовател  и последовательно соединенные блок пам ти, блок выборки, блок сравнени  кодов, третий счетчик и третий цифроана логовый. преобразователь, выход которого соединен с четвертым входом сумматора , а вход - с вторым входом блока выборки, третий вход которого соединен с выходом измерительного прибора и вторым входом второго цифроаналогового преобразовател , выход которого подключен к п тому входу сумматора, а управл ющий вход соединен с управл ющим входом второго счетчика и блоком управлени ,, соединенным с управл ющим входом первого счетчика. (Л

Description

Изобретение относитс  к термометрии и может быть использовано в отрасл х промышленности и научны исследовани х, где требуетс  достаточно длительное измерение температуры с повышенной точностью, По основному авт.св. № 718725 известно устройство дл  измерени  температуры, -содержащее термоэлектрический преобразователь с калибратором и блок коррекции, подключенные к входам первого сум матора, измерительный прибор, соединенный.с блоком коррекции, бл управлени , вход которого соединен с выходом термоэлектрического преобразовател , а выходы соединены с управл ющим входом измерительного прибора и блоком эталонного напр жени , а также второй сумматор, входы которого соединены с выходом первого сумматора и блоком эталонного напр жени , а выход соединен с измерительным прибором. Устройство позвол ет скомпенсировать все погревлности термоэлектрического преобразовател , в том числе погрешность от термоэлектрической неоднородности, в точке кали ровани . Погрешность измерени  опре дел етс , в основном, качеством кал ратора и частотой калибровани  Щ Однако частое калибрование, при котором реперный материал калибрато ра переходит в фазу, изнашивает калибратор {снижает его точность ) из-за большой восприимчивост жидкой фазы к загр знени м. Кроме того, частое калибрование во многих случа х практически невозможно,,так как в промышленности часто примен ю технологические процессы -(например цементирование,выращивание монокристаллов ), которые не позвол ют измен ть тепловой режим объекта (с целью .калибровани ) на прот жен дес тков и даже сотен часов. Поэтом в таких услови х известное устройство не может обеспечить достаточно высокую точность измерени  температу ры,так как редкое калибрование приво дит к существенному вли нию на резуль тат измерени  погрешности.дрейфа. Кроме того, устройство не позвол ет учитывать более сложное, чем характер посто нного сдвига, изменениепогрешности дрейфа реального термо электрического преобразовател ,что приводит к уменьшению точности при .длительных измерени х температуры. Цель изобретени  - повышение т/эч ности измерени  и увеличение ресурса калибратора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  температуры введены последовательно соединенные генератор опорной частоты , два счетчика и два цифроаналоговых преобразовател  и последовательно соединенные .блок пам ти, блок выборки, блок сравнени  кодов, третий счетчик и третий цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с четвертым входом сумматора, а эход - с вторым входом блока выборки, третий вход которого соединен.с выходом измерительного . прибора и вторым входом второго цифроаналогового преобразовател , выход которого подключен к п тому входу сумматора( управл ющий вход соединен с управл ющим входом второго счетчика и блоком управлени , соединенным с управл ющим входом первого счетчика. На фиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 iграфики , по сн ющие его работу. Устройство содержит термоэлектрический преобразователь (ТП) 1 с встроенным калибратором 2, представл ющим собой размещенную в чехле термоэлектрического преобразовател  плавкую вставку, котора  обеспечивает Формирование в зоне рабочего конца тремоэлектрического преобразовател  в процессе калибровани  точно известной температуры в течение нескольких дес тков се- , кунл. Термоэлектрический преобразо-1 ватель подключен к одному из входов многовходового сумматора 3, выход; которого подключен к измерительному прибору 4, в качестве которого используетс  аналого-цифровой преобразователь . На фиг.1 показан один сумматор, а не два, как в известном устройстве, поскольку два последовательно соединенных сумматора равнозначны одному-сумматору. К второму и тр етьему входам сумматора подключены блок коррекции 5 на основе цифроаналогового преобразовател  и .блок эталонного напр жени , включающий в себ  ключ б и источник 7 образцового напр жени , выходное напр жение которого соответствует термо ЭДС термоэлектрического преобразовател  по стандартной градуировочной таблице при температуре плавлени  вставки калибратора 2. К четвер тому входу сумматора 3 подключен вьоход цепи состо щей из генератора 8 опорной частоты, .счетчиков 9 и 10, цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 11 и 12. К п тому входу сумматора подключена цепь из последовательно соединенных блока 13 пам ти, блока 14 выборки, бло- ка 15 сравнени , счетчика 16 и цифроаналогового преобразовател  (ПДП) 17. Синхронизацию работы отдельньох. блоков осуществл ет блок 18 управлени . Устройство работает следующим образом. В исходном состо нии все счетчики устройства сбрасываютс  в нуль выходное напр жение цифроаналоговых преобразователей устанавливаетс  равным нулю (цепи начальной установки на фиг.1 не приведены). В начале работы в режиме Калибрование проводитс  коррекци  погрешности технологического разброса градуироночной характеристики термоэлектрического преобразовател . При этом объект измерени  температуры переводитс  в режим стационарного нагрева , что вызывает соответствующее изменение термо--ЭДС на выходе термоэдектрического преобразовател  . При достижении температуры фазового перехода материала вставки калибратора 2 выходной сигнал термоэлектрического преобразовател  становитс  посто нным, что фиксируетс  блоком.18 управлени . Блок 18 управлени  соответствующим сигналом сбрасывает в нуль ЦАП блока 5 коррекции и подключает выход источника 7посредство ключа б к входу сумматора 3. Пол рность включени  исто ника 7 выбрана противоположной пог л рности включени  термопреобразова тел , поэтому на выходе АЦП 4 по вл етс  код погрешности тракта: термоэлектрический преобразователь сумматор 3 - АЦП 4, По команде блок 18 управлени  этот код записываетс  в пам ть блока 5 коррекции, что поз вол ет скорректировать погрешность тракта в режиме Измерение.Все счетчики остаютс  сброшенныму. Г. в режиме Измерение счетчик 9 заполн етс  импульсами генератора 8 и по истечении некоторого времени к на выходе 19 счетчика 9 станет равным коду, поступившему посредством блока 14 выборки из блока 13 пам ти 8блока 13 пам ти размещены коды отрезков времени, соответствующие изм нению термо-ЭДС наперед заданную величину погрешности при разных тем пературах. Выборка блоком 14 этих кодов осуществл етс  в соответстви со значени ми измер емой температуры (по выходному коду АЦП 4). При равенстве первого кода с кодом на первом выходе счетчика 9, фиксируе мом в блоке 15 сравнени , в счетчик 16 записываетс  импульс, измен ющий выходной код счетчика 16 на еди ницу. В соответствии с этим импульсом ЦАП 17 корректирует погрешность термоэлектрического преобразовател  в этот момент времени, а блок 14 вы бирает из блока 13 пам ти следующее значение кода времени. Нарастание, кода ча выходе 19 счетчика 9 приводит к повторению описанного процесс что позвол ет корректировать погрешность термоэлектрического преобразовател . Одновременное нарастание выходного кода счетчика 10, а значит и выходного напр жени  ЦАП 11, не приводит к по влению напр жени  на входе сумматора 3 из-за нулевого кода в пам ти ЦАП 12. Однако в св зи с наличием в процессе дрейфа не только систематической, но и случай ной составл ющей погрешности, св занной с индивидуальными особенност ми термоэлектрического преобразовател  и услови ми эксплуатации, отличными от условий эксперимента (на основании которого в блок 13 пам ти введены коды, соответствующие изменению термо-ЭДС термоэлектрического преобразовател  на допустимое значение погрешности), возникает дополнительна  погрешность, котора  со временем может стать очень значительной . Коррекци  этой погрешности реализуетс  посредством повторени  через некоторые (довольно боль шие) интервалы времени режима Калибрование , Это повторение осуществл етс  при поступлении импульса с второго выхода счетчика 9 на блок 18 управлени . По окончанию режима Калибрование на выходе АЦП 4 по вл етс  код погрешности, представл ющий собой разность между действительным значением термо-ЭДС термоэлектрического преобразовател  и прюгнозируемь м на основе предварительного эксперимента и фиксируемым на выходе ТДП 17 значением. Эта разность записываетс  в пам ть блока 5 коррекции и ЦАП 12 по сигналу блока 18, причем одновременно с записью сбрасываетс  в нуль счетчик 10. Состо ние коррекции погрешности, полученное в результате второго калибровани , отражено н-а фиг. 2 и соответствует моменту tug . При этом действительное значение погрешности термоэлектрического преобразовател  uCg- состоит из двух значений: значе ни  ь ЕЭ , полученного на основе экспериментальных данных (ЦАП 17) и лЕ, разности значений экспериментально полученной действительной погрешности термоэлектрического преобразовател  Eg-. На фиг. 2 функци  6.Eg приведена гладкой, хот -в действительности она будет моделироватьс  ступенчатой кривой, шаг квантовани  по дЕ которой соответствует упсм нутому выше предварительно заданному значению погрешности. Таким образом, погрешность термоэлектрического преобразовател  в момент будет скорректирована полностью . Однако в процессе дальнейшей работы возникает погрешность iE , обусловленна  различием характера изменени  погрешности bEg- , по сравнению с экспериментальными исследовани ми . Это различие в значительно мере учитываетс  с помощью цепи, со сто щей из счетчика 10, ЦАП 11 и 12 Напр жение на выходе liAII 11 определ ет с  кодом в счетчике 10 ис его выхода поступает на вход опорного напр жен ЦАП 12 (ЦАП 12 не имеет своего выхо да опорного напр жени ). Учитыва  сброс в нуль счетчика 10 в момент это выходное напр жение равн - и t К% - К2 где - опорное напр жение ЦАП 11 fc; - текущее врем . Физически это означает, что на выходе ЦАП 11 формируетс  нарастающ со временем напр жение. -В пам ти ЦА 12 записан код, соответствующий дЕ(; поэтому его выходное напр жение рав «акс - максимальное значение хо ного кода ЦАП 12, Подставив (1) в (2) получаем 1, Uon ({ - t к. 4 ЕК и, г--г в последнем уравнении члены ( ) определ ютс  неизменными параметрами схемы и посто нной частотой поступлени  импульсов с выхода 21 счетчика 9. В соответствии с этим формулу (3) мож предст авить в виде bw--(. Наличие напр жени  U, , зависи- мого QT времени, прошедшего с момента последнего калибровани  и от полученного при этом значени  отличи , кривой погрешности реального термоэлектрического преобразовател  от усредненной кривой погрешности tE, , позвол ет учесть характер изменени  дрейфа реального термоэлектрического преобразовател . Геометрически это выражаетс  в повороте функции uEg на угол, пропорциональный отношению iiEic/ tt2 Описанный процесс повтор етс  при каждом калибровании, что позвол ет точно воспроизводить функцию дрейфа реального термоэлектрического преобразовател  на основе калибрований , повтор ющихс  достаточно редко. Устройство может быть реализовано на основе стандартных элементов и узлов. Существенными преимуществами предлагаемого устройства  вл ютс  более высока  точность и надежность измерени  температуры. Улучшение надежности устройства достигаетс  за счет увеличени  ресурса калибратора . В комплексе это создает возможность применени  разработанного устройства в случа х прецизионных измерений высоких посто нных температур , например, при выращивании монокристалов, тонких магнитных пленок и т.д., а т.акже при длительных процессах термообработки з диффузион .ных и других печах. При этом существенное повышение точности и авто-.матизации процесса измерени  температуры по сравнению с существующими методами и соедствами создает предпосылки дл  увеличени  процента выхода годных изделий и улучшени  воспроизводимости их параметров , что может принести значительный технико-экономический эффект.

Claims (1)

  1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ 'ТЕМПЕРАТУРЫ по авт.св. № 718725, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и увеличения ресурса калибратора, в него введены последовательно соединенные генератор опорной частоты, два счетчика и два цифроаналоговых преобразователя и последовательно соединенные блок памяти, блок выборки, блок сравнения кодов, третий счетчик и третий цифроанат лотовый, преобразователь, выход которого соединен с четвертым входом сумматора, а вход - с вторым входом блока выборки, третий вход которого соединен с выходом измерительного прибора и вторым входом второго цифроаналогового · преобразователя, выход которого подключен к пятому входу сумматора, а управляющий вход соединен с управляющим входом второго счетчика и блоком управления,, соединенным с управляющим входом первого счетчика.
SU833601369A 1983-02-28 1983-02-28 Устройство дл измерени температуры SU1136032A2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833601369A SU1136032A2 (ru) 1983-02-28 1983-02-28 Устройство дл измерени температуры

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833601369A SU1136032A2 (ru) 1983-02-28 1983-02-28 Устройство дл измерени температуры

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU718725 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1136032A2 true SU1136032A2 (ru) 1985-01-23

Family

ID=21067014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833601369A SU1136032A2 (ru) 1983-02-28 1983-02-28 Устройство дл измерени температуры

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1136032A2 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1.Авторское свидетельство СССР № 718725, кл. G 01 К 7/02,1978 (прототип). , *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4984902A (en) Apparatus and method for compensating for errors in temperature measurement of semiconductor wafers during rapid thermal processing
US4924073A (en) Method of controlling heat treatment apparatus for substrate
EP0452773A2 (en) Method and apparatus for processing substrate
US4570054A (en) Open loop control for spectrophotometer atomizer furnace
JPS6215818B2 (ru)
JPH02295311A (ja) 遅延回路とその作動方法
US4171913A (en) Spectrophotometer
US4246641A (en) Automatic temperature calibration of thermal analyzers
SU1136032A2 (ru) Устройство дл измерени температуры
KR19990082844A (ko) 반도체웨이퍼를 어닐링하기 위한 램프어닐링장치 및 방법
JPH0648251B2 (ja) 熱処理剤の冷却性能評価方法および評価装置
JPH06281477A (ja) 連続分析装置
SU717564A1 (ru) Многоканальное устройство дл измерени температуры с автоматическим калиброванием каналов
JPS6215424A (ja) 放射を利用した物体の温度測定方法
SU1506295A2 (ru) Устройство дл измерени температуры
JPS63316104A (ja) セラミックス焼結用温度−時間プログラム作成装置
JPH0461288B2 (ru)
JPH04297054A (ja) 半導体ウエハーの処理方法および装置
SU892233A2 (ru) Цифровой термометр
JPH069002B2 (ja) 複数センサ用のプログラム調節計
SU1674086A1 (ru) Устройство дл программного регулировани
SU993043A1 (ru) Устройство дл измерени температуры
GB1589563A (en) Comparison techniques
SU1229600A1 (ru) Устройство дл измерени температуры
SU1315830A1 (ru) Многоканальное устройство дл измерени температуры с автоматическим калиброванием каналов