SU1190207A1

SU1190207A1 - Device for measuring temperature

Info

Publication number: SU1190207A1
Application number: SU833675592A
Authority: SU
Inventors: Игорь Всеволодович Кедровский; Николай Григорьевич Ковальчук; Константин Сергеевич Семенистый
Original assignee: Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1983-12-09
Filing date: 1983-12-09
Publication date: 1985-11-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термокомпен- сационный преобразователь, измери тельные выводы которого подключены к.входу усилител , а компенсационные выводы подключены к выходам двух ключей , входы которых соединены соответственно с выходами двупол рного„ источника тока, измерительный прибор , отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени нестационарных температур, в него введены дифференциальный усилитель , схема задержки и два одновибратора , выходы которых соответственно соединены с управл ющими входами ключей, а входы подключены к выходу дифференциального усилител , первьш вход которого непосредственно , а второй через схему задержки соединены с выходом усилител , соединенным с входом измерительного прибора. A DEVICE FOR MEASURING A TEMPERATURE, containing a temperature-compensating transducer, the measuring terminals of which are connected to the amplifier input, and the compensation terminals are connected to the outputs of two switches, the inputs of which are connected respectively to the outputs of a two-pole current source, a measuring device characterized in that in order to improve the accuracy of measuring non-stationary temperatures, a differential amplifier, a delay circuit, and two one-shotrs, the outputs of which are respectively connected to the control The inputs of the keys and the inputs are connected to the output of the differential amplifier, the first input of which is directly, and the second through a delay circuit connected to the output of the amplifier connected to the input of the measuring device.

Description

II

Изобретение относитс к теплотехническим измерени м и может быть использовано дл измерени нестационарных температур.The invention relates to heat engineering measurements and can be used to measure non-stationary temperatures.

Цель изобретени - повьшгение точности измерени нестационарных температур .The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring non-stationary temperatures.

На чертеже приведена схема устройства j/л измерени температуры,The drawing is a diagram of the device j / l temperature measurement

Устрор1ство содержит термокомпенсацион ый термопреобразователь 1 типа крест Пельтье, измерительные выводы которого соединены с входом усилител 2 посто нного тока, измерительи ,1й прибор 3, в качестве котоГОго гожет использоватьс аналоговый 1,-(и ч jjp:i4oi; измеритель напр жени дицд :ре11циальнын усилитель 4, схему 5 задержки, два одновибратора 6 и 7 с определенным порогом срабатывани , который выбираетс одпилковым по модулю, но разным по знаку, два ключа 8 и 9 и двупол рный 10 источник тока,The device contains a Peltier cross type temperature-compensated thermoconverter 1, the measuring outputs of which are connected to the input of a DC amplifier 2, meter, 1st device 3, which can be used analog 1, - (and jjp: i4oi; meter voltage ditsd: real amplifier 4, delay circuit 5, two one-shot 6 and 7 with a certain threshold, which is selected only one module modulo but different in sign, two keys 8 and 9, and a two-polar 10 current source,

Дпс1х})еренциальпый усилитель 4 представл ет собой операционный усилитель с высоким коэффициентом усилени без обратной св зи. Б устройстве он работает в качестве компаратора , при этом его выходное на- пр же}1ие может принимать три логических состо ни : l, О и -1,DPS1x}) Power amplifier 4 is a high gain, open loop operational amplifier. In the device, it works as a comparator, while its output dir} 1e can take three logical states: l, 0, and -1,

Устройство работает следующим образом,The device works as follows

В статическом режиме работы на выходе термопреобразовател имеетс посто нное напр жение, пропорциональное его температуре, которое после усилени усилителем 2 подаетс на измерительный прибор 3, При этом напр жение на выходе дифференциального усилител 4 равно нулю,In the static mode of operation, a constant voltage proportional to its temperature is present at the output of the thermal converter, which, after amplification by the amplifier 2, is supplied to the measuring device 3, and the voltage at the output of the differential amplifier 4 is zero,

В динамическом режиме температура рабочего спа термопреобразовател не успевает следовать за температурой среды измерени , в которой находитс термопреобразователь. Поскольку температура рабочего спа термопреобразовател стремитс к температуре среды, то в динамическом режиме выходной сигнал усилител 2 измен етс во времени по экспоненциальному закону. Схема 5 задержки задерживает выходной сигнал усилител 2 на определенный промежуток времени, значегпш которого выбираетс исход из предполагаемых за02072In the dynamic mode, the temperature of the working spa of the thermal converter does not have time to follow the temperature of the measurement medium in which the thermal converter is located. As the temperature of the working spa of the thermoconverter tends to the temperature of the medium, in a dynamic mode, the output signal of amplifier 2 varies in time exponentially. The delay circuit 5 delays the output signal of amplifier 2 for a certain period of time, the value of which is chosen based on the estimated value of 02072

конов и скоростей изменени исследуе- мых температур и параметров устройства . На входе и, соответственно, выходе дифференциального усилител 5 4 образуетс разность напр жений. Пороги срабатывани одновибраторов 6 и 7 устанавливаютс такими, что они меньше уровн напр жени на выходе усилител , возникающего приcones and rates of change of the studied temperatures and device parameters. At the input and, accordingly, the output of the differential amplifier 5, a voltage difference is formed. The trigger thresholds of the one-shot 6 and 7 are set such that they are less than the voltage level at the output of the amplifier that occurs when

0 быстром изменении.температуры. При этом в зависимости от знака разности напр жений, который определ етс знаком производной выходного сигнала термопреобразовател , в зависимости от того увеличиваетс или уменьшаетс температура исследуемой среды, срабатывает первый 6 или второй 7 одновибраторы, которые включают , соответственно, первый 8 или 0 второй 9 клЕочи,- и от источника 0 тока 10 на компенсацрюнные выводы термопреобразовател 1 подаетс положительное или отрицательное напр жени . При возрастании температуры исследуемой среды осуществл етс нагрев рабочего спа термопреобразовател путем пропускани через него импульса тока положительной пол рности , а при уменьшении измер еQ мой температуры пропускаетс импульс тока противоположной пол рности , осуществл ющий охлаждение рабочего спа .0 rapid change in temperature. In this case, depending on the sign of the voltage difference, which is determined by the sign of the derivative of the output signal of the thermocouple, depending on whether the temperature of the medium under study increases or decreases, the first 6 or second 7 single vibrators operate, which include, respectively, the first 8 or 0 second 9 keys , - and from source 0 of current 10, positive or negative voltages are supplied to the compensating leads of the thermal converter 1. As the temperature of the test medium increases, the working spa of the thermoconverter is heated by passing a positive polarity current through it, and when the temperature measurement decreases, a current of opposite polarity is passed through to cool the working spa.

Если после одного импульса токаIf after one current pulse

5 выходной сигнал термопреобразовател 1 достигает установившегос значени , соответствующего измер емой температуре, напр жение на выходе дифференциального усилител 4 ста0 новнтс равным нулю, так как напр жение на выходе термопреобразовател перестает измен тьс , и рабочий спай не подогреваетс . Если же скачок измер емой температуры превьш1а-5, the output of thermocouple 1 reaches a steady-state value corresponding to the measured temperature, the voltage at the output of differential amplifier 4 is set to zero, because the voltage at the output of thermocouple is no longer changing and the working junction is not heated. If the jump in the measured temperature exceeds 1

5 ет температуру, которую приобретает термопреобразователь после окончани импульса тока, его выходное напр жение продолжает измен тьс в прежнем направлении, и на выходе5 the temperature that the thermal converter acquires after the end of the current pulse, its output voltage continues to change in the same direction, and at the output

50 усилител 4 по вл етс напр жепие, которое приводит к повторному срабатыванию одновибратора 6 или 7 (в зависимости от пол рности выходного напр жени ) и подаче на компенсаци-50 amplifier 4 appears a voltage that causes the single-shot 6 or 7 to re-trigger (depending on the polarity of the output voltage) and feed to the compensation

55 онные выводы термопреобразовател импульсов тока соответствующей пол рности . Импульсы поступают до тех пор, пока температура чувствительно3 1190207 ,4The 55 pins of the thermocouple of current pulses of the corresponding polarity. Impulses arrive as long as the temperature is sensitive3,190207, 4

го элемента термопреобразовател не В квазистационарном режиме, т.е. выравниваетс с измер емой темпера- .при медленно измен ющихс температурой . Количество импульсов зависиттурах, напр жение на выходе усилите- от значени температурного скачкал 4 меньше напр жени пороге сраба-i. и мощности самих импульсов. От мощ-5 тьшани одновибраторов. Цепь обратной ности импульсного тока подогрева, илисв зи при этом ие работает и устохлаждени термопреобрйзовател за-ройство работает как и при измеревисит также и инерционность устрой-нии стационарных температур, ства. Мощность импульсов подбирает-Устройство может быть полносс воврем настройкиустройства, исхо.-Ю тью реализовано на серийных микд из априорных данных о скачках темпе-росхемах включаемых по обычным ратуры и требуемой точности измерени .схемам.element of the thermal converter is not In a quasistationary mode, i.e. equalized with the measured temperature - with slowly varying temperature. The number of pulses depends on the voltages, the voltage at the output of the amplification, from the value of the temperature jump 4, is less than the voltage of the slab-i threshold. and the power of the pulses themselves. From the power-5 tshani one-shot. The inverse circuit of the impulse heating current, or the connection with it, does not work and the thermoconvolving device becomes cooled. The immobilization works as it does when the inertia of stationary temperatures also changes. The power of the pulses selects — the device can be fully tuned to the device, the source is implemented on a serial mikd from a priori data on jumps in the speed diagrams included in the usual patterns and the required accuracy of measurement.

Claims

DEVICE FOR TEMPERATURE MEASUREMENT, containing thermocompensating transducer, the measuring leads of which are connected

to the input of the amplifier, and the compensation terminals are connected to the outputs of two switches, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the bipolar current source, a measuring device, characterized in that, in order to improve the accuracy of measuring non-stationary temperatures, a differential amplifier is introduced into it, a delay circuit and two one-shots, the outputs of which are respectively connected to the control inputs of the keys, and the inputs are connected to the output of a differential amplifier, the first input of which is direct, and the second through the rear circuit e buckle connected amplifier output connected to the input of the measuring device.

SU <. „1190207

eleven