SU1216675A1

SU1216675A1 - Device for measuring temperature

Info

Publication number: SU1216675A1
Application number: SU843798835A
Authority: SU
Inventors: Адольф Карлович Пешель
Original assignee: Томский Институт Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники
Priority date: 1984-07-03
Filing date: 1984-07-03
Publication date: 1986-03-07

Abstract

Изобретение может, использоватьс в робототехиических системах распознавани различных температурных полей неэлектропроводлых сред. Цель изобретени - повышение точности измерени температуры без снижени быстродействи . Сигналами с генератора I тактовых импульсов производитс спрос элементов прибора с зар довой св зью ( ПЗС) 2, электрическа запись зар дов на вход ПЗС отсутствует, поэтому на выходе ПЗС будут импульсы нанр жеп ш, величина которых функц о)ально св зана с температурой . Цикл измерени начинаетс с окончани действи импульса с формировател 7, устанавливающего интегратор И 4 и счетчик С 3 в начальное состо ние. II 4 начинает интегрировать импульсы напр жени с выхода ПЗС, а С 3 подсчитывает их количество. По достижении И 4 уровн опорного напр жени источ) 8 срабатьшает блок 6 сравнени , по сигналу которого регистратор 5 фиксирует код С 3, вл ющийс результатом измерени , а форм фователь формирует импульс дл нач; льной установки И 4 и С 3. 1 ил. i л о о 4j елThe invention can be used in robotic systems for recognizing various temperature fields of non-conducting media. The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature measurement without sacrificing speed. Signals from the I clock pulse generator generate demand for elements of the device with charge coupling (CCD) 2, there is no electrical recording of charges on the CCD input, so the output of the CCD will be nanometer pulses whose value is functionally related to temperature. The measurement cycle begins with the end of the pulse from generator 7, which sets the integrator AND 4 and the counter C 3 to the initial state. II 4 begins to integrate voltage pulses from the CCD output, and C 3 counts their number. Upon reaching the 4th level of the reference voltage of the source, the comparison unit 6 operates, the signal of which the recorder 5 records the code C 3, which is the result of the measurement, and the form holder forms a pulse for the beginning; Linnoy installation And 4 and 3. 3 Il. i l o o 4j ate

Description

1one

Изобретение относитс к области измерени температур, и может быть использовано в робототехнических системах распознавани разли шых темнературных полей неэлектропро- подпых сред.The invention relates to the field of temperature measurement, and can be used in robotic recognition systems for different temperature fields of non-electrophore media.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени температуры без снижени быстродействи .The aim of the invention is to improve the accuracy of temperature measurement without sacrificing speed.

Па чертеже приведена функциональна схема устройства дл измерени температуры.The drawing shows a functional diagram of a device for measuring temperature.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсовj многоэлемеит- ный прибор с зар довой св зью (ПЗС) 2, счетчик 3, интегратор 4 со сбросом , регистратор 5, блок 6 сравнени , формирователь 7 имнульса, источник 8 онорного напр жени .The device contains a generator of 1 clock pulses, a multi-element device with a charge coupling (CCD) 2, a counter 3, an integrator 4 with a reset, a recorder 5, a block 6 of comparison, a driver 7 of the pulse, a source 8 of on-voltage.

Устройство работает следующим образом,The device works as follows

Сигналамн с генератора 1 тактовых импульсов производитс непрерывный опрос элементов ПЗС 2. Электрическа запись зар дов на вход ПЗС отсутствует, поэтому, благода- р термогенерации иа выходе ПЗС 2 будут но вл тьс зар довые пакеты, т.е. гшпульсы напр жени , величина которых функционально св зана с температурой. Цикл измерени начинаетс с окончанием действи им- иульса, сформ 1рова1шого форшфова- телем 7, который осуществл ет -установку интегратора 4 и счетчика 3 в начальные состо ни . При этом интегратор 4 начинает интегрировать имнульсы напр жени с выхода ПЗС 2, а счетчик 3 подсчитывает и.х количество . При достижении выходным напр жением интегратора 4 уровн опорного напр жепи блока 8 срабатывает блок 6 сравнени , по сигналу которо го регистратор 5 фиксирует код счетчика 3, вл ющийс результатом измерени , а блок 7 формирует им- нульс дл начальной установки интегратора 4 и счетчика 3.The signal from the clock pulse generator 1 is continuously polled by the elements of the CCD 2. The electric recording of charges on the CCD input is absent, therefore, due to the thermogeneration and the output of the CCD 2, charge packets, i.e. voltage pulses, whose magnitude is functionally related to temperature. The measurement cycle starts with the expiration of the impulse, the form 1 of the foreshaper 7, which sets the integrator 4 and the counter 3 to the initial states. In this case, the integrator 4 begins to integrate the voltage impulses from the output of the CCD 2, and the counter 3 calculates the number ix. When the output voltage of the integrator 4 reaches the level of the reference block 8, a comparison block 6 is triggered, by a signal from which the recorder 5 records the counter code 3, which is the result of the measurement, and block 7 generates a clock for the initial installation of the integrator 4 and counter 3.

Итп-егрирование выходного сигнала ПЗС в течение интервала времени, завис щего от уровн опорного напр жени , позвол ет обеспечить повышение отношени сигнал/шум на входе блока сравнени , фиксирующего момент окончани измерени , и тем самым в несколько раз повысить точность измерени температуры.It is possible to increase the signal-to-noise ratio at the input of the comparator block fixing the moment when the measurement ends and thereby increase the temperature measurement accuracy several times.

10ten

216675216675

Выбор уровн опорного напр жени осуществл етс в зависимости от требуемой точности измерени и параметров используемого ПЗС. 5 В качестве многоэлементного ПЗС прк практической реализации устройства мажет быть использован.трехфазный линейньй ПЗС с поверхностным ктгалом переноса типа 1200ЦП1, имеющий 1024 элемента. Этой цели может служить и матричный ПЗС любого типа . Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает всю необходимую последовательность импульсных напр жений дл непрерывного опроса элементов названного типа линейного ПЗС 2. Частота опроса равна 10 кГц и определ етс допустимым значением составл ющей ошибки измерени , св занной с дискретным отсчетом сигнала ПЗС 2.The choice of the reference voltage level is made depending on the required measurement accuracy and the parameters of the CCD used. 5 As a multi-element CCD, the practical implementation of the device can be used. A three-phase linear CCD with a surface transfer scanner type 1200CP1, having 1024 elements. This purpose can be served by a matrix CCD of any type. The clock pulse generator 1 generates the entire necessary pulse voltage sequence for continuously polling the elements of the type of linear CCD 2 being called. The interrogation frequency is 10 kHz and is determined by the allowable value of the component of the measurement error associated with the discrete reading of the CCD signal 2.

1515

2020

Формирователь импульса представл ет собой в простейшем варианте од- новибратор, формирующий по сигналу блока б сравнени импульс определенной длительности. Регистратор 5 имеет в составе регистр, дешифратор и . В регистре хранитс результат измерени до окончани следующего цикла измерени . В - принципе, регистратор 5 может иметь и Другие блоки дл автоматической регистрации результатов измерени . Блок сравнени и интегратор могут быть вьшолнены по любым известным схемам на основе микросхем.The pulse shaper is, in its simplest form, a single-oscillator that generates a pulse of a certain duration according to the signal of the comparison block b. The registrar 5 is composed of a register, a decoder, and. The register stores the measurement result until the end of the next measurement cycle. In principle, the recorder 5 may also have Other blocks for automatic recording of measurement results. The comparator unit and the integrator can be implemented using any known chip-based circuitry.

Claims

Invention Formula

A device for temperature measurement, containing as a sensitive element a multi-element device with charge coupling, the control input of which is connected to the output of the generator of clock pulses, a reference voltage source and a counter, the output of which is connected to the recorder, TL, and - in order to improve the measurement accuracy, an integrator with a reset, a comparison unit and a pulse shaper are inputted into it, the output of which is connected to the control inputs of the counter and the integrator, and the control input is connected to the main input of the recorder and the output of the comparison unit.

1216675

the inputs of which are connected by a corresponding-element device with a charging device to the outputs of the source by a tied connection, while the output of the voltage generator and the integrator, the input of the clock pulses are connected to the input connected to the output by a multimeter.