SU1571430A1 - Устройство дл измерени показател тепловой инерции термодатчика - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  измерени  показател  тепловой инерции малоинерционных термодатчиков. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  путем уменьшени  вли ни  на результат измерени  помех. Сигнал с выхода термодатчика поступает через ключ 16, усилитель 1, схему выборки-хранени  7 и дифференциальный усилитель 9 на входы компараторов 12,13,14. На выходе RS-триггера 15, подключенного к выходам компараторов 12,13, настроенных на определенный порог срабатывани , формируетс  временной интервал, пропорциональный показателю тепловой инерции термодатчика, который заполн етс  импульсами от генератора счетных импульсов 17. Блок регистрации 19 фиксирует число импульсов, подсчитанных счетчиком импульсов 18. Дл  выделени  помехи сигнальный провод линии св зи периодически отключаетс  посредством ключа 16 от термодатчика 4 и замыкаетс  ключом 5 на общий провод. При этом на выходе усилител  1 по вл етс  эквивалент сигнала помехи, который запоминаетс  в схеме выборки-хранени  7 и вычитаетс  из сигнала с термодатчика в дифференциальном усилителе 9. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электрическим измерени м тепловых величин и может быть использовано при измерении показател  тепловой инерции (ПТИ) малоинерционных термодатчиков , например термоэлектрических преобразователей , в лабораторных и производственных услови х.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  показател  тепловой инерции малоинерционных термодатчиков путем уменьшени  вли ни  на результат измерени  помех.

На чертеже приведена схема устройства дл  измерени  показател  тепловой инерции термодатчика.

Устройство содержит усилитель 1, двухпроводную линию 2 св зи, первый ключ 3, термодатчик 4, второй ключ 5, элемент НЕ 6, схему 7 выборки-хранени , генератор 8 импульсов, дифференциальный усилитель 9, источник 10 опорного напр жени , делитель 11 напр жени , первый, второй и третий компараторы 12,13 и 14, RS-триг- гер 15, третий ключ 16, генератор 17 счетных импульсов, счетчик 18 импульсов и блок 19 индикации, включающий индикатор логического состо ни  выхода компаратора 14 и схему индикации результата измерени .

Устройство работает следующим образом .

Сначала осуществл ют компенсацию начальной температуры термодатчика. На первый вход компаратора 14 через ключ 16, усилитель 1 и дифференциальный усилитель 9 поступает сигнал с термодатчика 4, пропорциональный исходной температуре среды. На второй вход компаратора 14 поступает синал с выхода делител  11 напр жени . Величину напр жени  на втором входе компаратора 14 с помощью потенциометра 20, вход щего в состав делител  напр жени , измен ют до момента равенства сигналу термодатчика, контролируемого индикатором логического состо ни  выхода компаратора 14, вход щего в состав блока 19 индикации .

Затем термодатчик перенос т в среду с высшей температурой и выдерживают его в ней пока в термодатчике не закончатс  нестационарные процессы , после чего термодатчик перенос т в среду с исходной температурой. Выходное напр жение усилител  9 изме

0

н етс  по затухающей экспоненте с посто нной времени, равной показателю тепловой инерции термодатчика

U(t) - К UM + UK - UH)(l)

где К - коэффициент усилени  усилителей 1,9;

напр жение на выходе термодатчика , пропорциональное исходной (начальной) температуре термодатчика; напр жение на выходе термодатчика , пропоциональное высшей температуре; посто нна  времени термодатчика;

текущее врем . В момент времени t4, когда выходной сигнал дифференциального усилител  9 достигает значени  U,(t),paBU .. и , Ј

t ного первому опорному уровню

и, (О - к ин+(ик ин)е

5

0

5

KUU + Е,

(2)

И т А

срабатывает первый компаратор, открываетс  ключ 3 и на вход счетчика 18 импульсов начинают поступать импульсы от генератора 17 счетных импульсов .

В момент времени t4, когда выходной сигнал дифференциального усилител  достигает второго опорного уровн  U(t), срабатывает второй компаратор и закрывает ключ 3, который прекращает подачу импульсов на счетчик импульсов , при этом±г

U2(t) К UH+ (UK- UH)

- К U,+ EB. 4t Е & Отношение -- е

(3)

где At

0

5

tft-2t,

Делителем напр жени  задаетс  с определенное соотношение между Ед и

S,

При ЕА/ Е6 2,73

At,

I - Ь)рГЛЛ Л i ft

-т.е. промежуток времени между срабатыванием первого и второго компараторов пропорционален посто нной времени термодатчика.

Дл  компенсации, вли ни  помехи, наведенной на линии св зи термодатчи-. ка с усилителем 1, сигнал помехи вычитаетс  с помощью дифференциального усилител  9 из полного сигнала присутствующего на выходе усилител  1. Дл  выделени  помехи сигнальный проход линии св зи периодически отключаетс  t посредством ключа 16, от термодатчика 4 и замыкаетс  ключом 5, на общий провод. При этом на выходе усилител  1 по вл етс  эквивалент сигнала помехи, который запоминаетс  в схеме 7 выборки-хранени . После этого замыкаетс  ключ 16, а ключ 5 и схема выборки-хранени  закрываютс , вследствие чего на выходе усилител  1 по вл етс  сумма полезного сигнала и сигнала помехи. Поскольку сигнал помехи поступает на оба входа дифференциального усилител  9, то на выходе дифференциального усилител  помеха, наведенна  на линии св зи, отсутствует .

Работа ключей 5 и 16 синхронизирована генератором импульсов 8, причем открывание ключа 16 совпадает во времени с закрыванием ключа 5 и схемы выборки-хранени . Последнее обеспечиваетс  включением элемента НЕ 6 на выходе генератора 8 импульсов, управл ющего работой элементов 16, 5, 7, 12,13 и 14.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  показател  тепловой инерции термодатчика, содержащее термодатчик, первый вывод которого подключен через первый провод двухпроводной линии св зи к первому входу усилител , первый, второй и третий компараторы, вторые входы которых соединены с соответствую0

   5

   щими выходами делител  напр жени , подключенного к выходу источника опорного напр жени , RS-триггер, входы которого соединены с выходами первого и второго компараторов, а выход подключен к управл ющему входу первого ключа, вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов , а выход подключен к входу счетчика импульсов, блок индикации, первый вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, а второй вход подключен к выходу третьего компаратора , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены второй и третий ключи, генератор импульсов, элемент НЕ, схема выборки хранени  и Дифферен- 0 циальный усилитель, выход которого соединен с первыми входами трех компараторов , а входы соединены соответственно с выходом и входом схемы выборки-хранени , стробирующий вход которого подключен к выходу генератора импульсов, управл ющему входу второго ключа и входу элемента НЕ, выход которого подключен к стробирую- щим входам компараторов и управл ющему входу третьего ключа, вход которого соединен с вторым выводом термодатчика , а выход соединен через второй ключ с первым выводом термодатчика и подключен через второй провод двухпроводной линии св зи к второму входу усилител , выход которого соединен с входом схемы выборки-хранени .

   5

   0

   5

   Редактор А.Долинич

   Составитель В.Куликов

   Техред М.Дидык Корректор С.Шевкун

   Заказ 1505

   Тираж 495

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Подписное