SU1582029A1 - Multiple-point digital thermometer - Google Patents

Multiple-point digital thermometer Download PDF

Info

Publication number
SU1582029A1
SU1582029A1 SU874343283A SU4343283A SU1582029A1 SU 1582029 A1 SU1582029 A1 SU 1582029A1 SU 874343283 A SU874343283 A SU 874343283A SU 4343283 A SU4343283 A SU 4343283A SU 1582029 A1 SU1582029 A1 SU 1582029A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
switch
output
outputs
inputs
resistance
Prior art date
Application number
SU874343283A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Кочан
Андрей Федорович Карачка
Богдан Алексеевич Маслыяк
Юрий Петрович Троценко
Михаил Иванович Чирка
Original Assignee
Тернопольский Финансово-Экономический Институт
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 Финансово-Экономический Институт filed Critical Тернопольский Финансово-Экономический Институт
Priority to SU874343283A priority Critical patent/SU1582029A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1582029A1 publication Critical patent/SU1582029A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к температурным измерени м и позвол ет повысить точность путем уменьшени  вли ни  на результат измерени  паразитных термоЭДС. Сигналы с термоэлектрических преобразователей (ТП) 1 поочередно поступают через коммутатор 8 на вход аналого-цифрового преобразовател  9, где преобразуетс  в цифровой код, поступающий в вычислительный блок 11. Значение температуры свободных концов ТП 1 измер етс  с помощью термопреобразователей сопротивлени  (ТС) 2 при различных направлени х измерительного тока, формируемого с помощью источника 7 стабильного напр жени , переключателей 14, 15, образцового резистора 4, нагрузочного резистора 5. Окончательный результат измерени  формируетс  в вычислительном блоке 11 с учетом дрейфа нул , воздействующих помех и конкретной градуировочной характеристики ТП. 1 ил.The invention relates to temperature measurements and makes it possible to increase accuracy by reducing the effect on the measurement result of parasitic thermoEMF. The signals from thermoelectric converters (TP) 1 are alternately fed through switch 8 to the input of analog-digital converter 9, where they are converted into a digital code fed to computing unit 11. The temperature of the free ends of TP 1 is measured using resistance thermometers (TC) 2 at different directions of the measuring current generated by the stable voltage source 7, the switches 14, 15, the reference resistor 4, the load resistor 5. The final measurement result is formed in ychislitelnom unit 11 with the zero drift, and noise affecting a particular calibration curve TA. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к температурным измерени м и может быть использовано в разных отрасл х промыт- ленности, где производитс  измерение температуры с высокой точностью,The invention relates to temperature measurements and can be used in various industrial zones where temperature is measured with high accuracy.

Целью изобретени   вл етс  повы- |пение точности измерени  путем умень- йюни  вли ни  на результат измерени  Паразитных термоЭДС.The aim of the invention is to increase the accuracy of measurement by reducing the impact on the measurement result of parasitic thermoEMF.

На чертеже представлена блок-схе- Ма предлагаемого цифрового термометра .The drawing shows the block diagram of the proposed digital thermometer.

Цифровой термометр содержит термо- электрические преобразователи (ТЭП) 1, термопреобразователи 2 сопротивлени  (ТС), расположенные в термовыравнивателе 3, образцовый резистор 4, нагрузочный резистор 5, источник 6 стабильного напр жени , конденсатор 7, коммутатор 8, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, блок 10 пам ти , вычислительный блок 1, блок 13 управлени  ключами, первый лереклю- чатель 14 и второй переключатель 15. Принцип работы устройства заключаетс  в следующем„The digital thermometer contains thermoelectric converters (TEC) 1, thermal converters 2 resistances (TS) located in a thermolimizer 3, an exemplary resistor 4, a load resistor 5, a stable voltage source 6, a capacitor 7, a switch 8, an analog-to-digital converter (ADC ) 9, memory unit 10, computing unit 1, key management unit 13, first lock-on switch 14 and second switch 15. The principle of the device operation is as follows:

Значение измер емой температуры при произвольной температуре свободн концов ТЭП преобразуетс  в термоЭДС, а значение температуры свободных концов ТЭП определ етс  по падению напр жени  на соответствугощек данному каналу термопреобразователе сопро тивлени . При этом измерение температуры свободных концов ТЭП производитс  за два отсчета, при различных направлени х тока через ТС. При этом в одном случае значение напр жени  на ТС суммируетс  с паразитными термоЭДС , а в другом вычитаетс . Так процедура двойных измерений с измен емым направлением тока обеспечивает исключение всех нежелательных источников погрешностей в измерительной цепи ТС (эффектов Пельтье, Зеебе- ка, смещающих напр жений во входном усилителе АЦП и др.)The value of the measured temperature at an arbitrary temperature of the free ends of the TEC will be converted into thermoEMF, and the value of the temperature of the free ends of the TEC will be determined by the voltage drop on the corresponding terminals of the resistance thermocoupler. At the same time, the temperature measurement of the free ends of TEC will be performed in two readings, with different directions of current through the vehicle. In this case, in one case, the voltage value on the TC is summed with parasitic thermoEMF, and in the other, it is subtracted. Thus, the procedure of double measurements with reversible current direction ensures the elimination of all undesirable sources of errors in the measuring circuit of the vehicle (Peltier and Seebeck effects, bias voltages in the ADC input amplifier, etc.)

5 five

0 0

5 0 5 5 0 5

5 Q 5 Q

5five

Цифровой термометр работает следующим образом.Digital thermometer works as follows.

Коммутатор 8 производит поочередное обегание всех измерительных каналов . Код текущего номера канала зано- iThe switch 8 produces alternately circling all measuring channels. The code of the current channel number is i

ситс  в блок 10 пам ти и служит дл  конкретного определени  пор дка обработки кода результата преобразовани  АЦП 9 в соответствии с программой, хран щейс  в блоке 10 пам ти, согласно функциональному назначению каждого канала . Хот  последовательность обега- ни  каналов может быть различной, дл  получени  значени  температуры в измер емой точке необходимо обеспечение следующих п ти тактов. iThe system is stored in memory block 10 and serves to specifically determine the order of processing the conversion result code of ADC 9 in accordance with the program stored in memory block 10, according to the functional purpose of each channel. Although the sequence of channel skirting may be different, it is necessary to ensure the following five cycles to obtain the temperature at the measured point. i

В первом такте на вход АЦП 9 подаетс  напр жение с закороченного входа коммутатора 8. Код с выхода АЦП 9 через вычислительный блок 11 поступает в блок 10 пам ти и используетс  при дальнейшей работе цифрового термометра дл  компенсации дрейфа нул  АЦП 9 и помех, вли ющих на точность измерени . В первом такте управл ющий сигнал с блока I3 управлени  ключами поступает на первые управл ющие входы первого и второго переключателей 14 и 15, производ  подключение к источнику 6 напр жени  и образцовому резистору 4 нагрузочного резистора 5.In the first cycle, the input of the ADC 9 is energized from the short-circuited input of the switch 8. The code from the output of the ADC 9 through the computing unit 11 enters the memory unit 10 and is used during further operation of the digital thermometer to compensate for the drift zero of the ADC 9 and interference measurement accuracy. In the first cycle, the control signal from the key management unit I3 is fed to the first control inputs of the first and second switches 14 and 15, connecting to the voltage source 6 and the reference resistor 4 of the load resistor 5.

Во втором такте, по команде вычислительного блока 11, управл ющий сигнал по вл етс  на втором выходе блока 13 управлени  ключами. При этом вместо нагрузочного резистора 5 к источнику 6 стабильного напр жени  и образцовому резистору 4 подключаютс  конденсатор 7 и цепочка из последовательно включенных термопреобразователей 2 сопротивлени . Коммутатор 8 подключает к входу АЦП 9 потенциальные выводы образцового резистора 4 и по падению напр  ени  на нем вычислительный блок 11 определ ет значение тока в цепи ТС и производит его запись во вторую  чейку блока 10 пам ти ,In the second cycle, at the command of the computing unit 11, the control signal appears at the second output of the key management unit 13. In this case, instead of the load resistor 5, a capacitor 7 and a chain of series-connected resistance thermal converters 2 are connected to the source 6 of a stable voltage and the reference resistor 4. The switch 8 connects to the input of the A / D converter 9 potential outputs of the model resistor 4 and, by the voltage drop across it, the computing unit 11 determines the value of the current in the TC circuit and writes it to the second cell of the memory block 10,

В третьем такте работы коммутатор 8 подключает к входу АЦП 9 потенцииль ные выводы ТС измерительного канала. Управл ющий сигнал остаетс  на втором выходе блока 13 управлени  ключами. Вычислительный блок 11 производит запись кода, соответствующего сумме (разнице) падени  напр жени  на ТС и действующих в измерительной цепи паразитных термоЭДС при данном направлении тока в третью  чейку блока 10 пам ти.In the third cycle of operation, the switch 8 connects to the input of the ADC 9 potential terminals of the TC of the measuring channel. The control signal remains at the second output of the key management unit 13. Computing unit 11 records the code corresponding to the sum (difference) of voltage drop on the vehicle and the parasitic thermoEMF acting in the measuring circuit at a given direction of the current to the third cell of the memory unit 10.

В четвертом такте управл ющий CHI- нал на третьем выходе блока 13 управлени  ключами производит изменение направлени  тока через цепочку ТС. Код с выхода АЦП 9 соответствует уже разнице (сумме) падени  напр жени  на ТС и действующих в измерительной цепи паразитных термоЭДС. Вычислительный блок 11 извлекает из третьей  чейки блока 10 пам ти код предыдущего измерени , находит среднеарифметическое результатов двух измерений , которое и соответствует падение напр жени  на ТС, определ ет значе- ние сопротивлени  ТС. По формуле, устанавливающей св зь между его сопротивлением и температурой (характеристика преобразовани  известна) вычисл етс  значение температуры свободных концов ТС. По значению температуры свободных концов определ етс  - код термоЭДС свободных концов дл  данного типа ТЭП, который записываетс  в четвертую  чейку блока 10 пам ти , iIn the fourth cycle, the control CHI-switch at the third output of the key management unit 13 changes the current direction through the TC chain. The code from the output of the A / D converter 9 already corresponds to the difference (sum) of the voltage drop across the vehicle and the parasitic thermoEMF acting in the measuring circuit. Computing unit 11 extracts the code of the previous measurement from the third cell of memory 10, finds the arithmetic average of the results of two measurements, which corresponds to the voltage drop across the vehicle, determines the value of the vehicle resistance. Using the formula that establishes the relationship between its resistance and temperature (conversion characteristic is known), the temperature of the free ends of the vehicle is calculated. From the value of the temperature of the free ends, it is determined the thermopower code of the free ends for this type of TEC, which is recorded in the fourth cell of the memory block 10, i

В четвертом такте, когда к источнику 6 стабильного напр жени  и образцовому резистору 4 блоком 13 управлени  ключами подключаетс  нагрузочный резистор 5 (с целью предотвращени  самонагрева термопреобразователей сопротивлени ), коммутатор 8 подключает к входу АЦП 9 ТЭП соответствующего канала и вычислительный блок 11 по коду измеренной термоЭДС ТЕП 1, скорректированному с учетом дрейфа нул  и помех, производит сложение термоЭДС ТЭП с термоЗДС свободных концов. Далее вычислительный блок 11 по характеристике преобразо- |вани  ТЭП определ ет значение изме82029 $In the fourth cycle, when a load resistor 5 is connected to a source of stable voltage and a sample resistor 4 by a key management unit 13 (in order to prevent self-heating of resistance thermocouples), the switch 8 connects to the input of the corresponding channel ADC 9 of the corresponding channel and the computing unit 11 by the measured thermoEMF code TEP 1, corrected for zero drift and interference, produces the addition of thermoEMF of TEC to thermal thermal flux of the free ends. Further, the computing unit 11 determines the value of $ 8,229 $ according to the conversion characteristic of the TEC;

Claims (1)

р емой температуры, которое поступает в блок 12 индикации. Формула изобретен и   Многоточечный, щ Ф/ювой термометр, содержащий термоэлектрический преобразователь , цепь, состо щую из последов г тельно соединенных термопреобразователей сопротивлении, каждыйtemperature of the temperature that enters the display unit 12. The formula was invented and the Multipoint, u F / Yu thermometer containing a thermoelectric converter, a circuit consisting of consistently connected resistance thermocouples, each 10 из которых расположен в непосредственной близости от свободного конца соответствующего термоэлектрического преобразовател , коммутатор, входы которого соединены с выходами термо15 электрических преобразователей и потенциальными выводами термопреобра- зов телей сопротивлени , а выходы подключены к блоку пам ти и входу аналого-цифрового преобразовател ,10 of which are located in the immediate vicinity of the free end of the corresponding thermoelectric converter, the switch, the inputs of which are connected to the outputs of the thermal converters 15 and potential terminals of the thermal converters of resistance cells, and the outputs are connected to the memory unit and the input of the analog-digital converter, 20 выходы которых подключены к вычислительному блоку, соединенному с блоком индикации н блоком пам ти, конденсатор , подключенный к цепи из последовательно соединенных термопреоб25 разователей сопротивлени , источник стабильного напр жени , первый вывод которого соединен с первым токовым выводом образцового резистора, потенциальные выводы которого сседине-20 outputs of which are connected to a computing unit connected to a display unit and a memory unit, a capacitor connected to a circuit of series-connected thermal converters of resistance, a stable voltage source, the first terminal of which is connected to the first current output of the reference resistor, which potential terminals are connected 30 ны с входами коммутатора и нагрузочный резистор, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены первый и второй переключатели, состо щие из трех ключей каждый, и блок управлени  ключами, вход которого соединен с выходом вычислительного блока, а выходы соединены с соответствующими управл ющими входами ключей обоих пе ... реключателей, причем входы ключей30 with switch inputs and a load resistor, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the first and second switches, each consisting of three keys, and a key control unit, whose input is connected to the output of the computing unit, are introduced into it, and the outputs are connected to the corresponding control inputs of the keys of both switches, with the inputs of the keys первого переключател  соединены с вторым выводом источника стабильного напр жени , а входы ключей второго переключател  соединены с вторым токо .- вым выводом -образцового резистора, при этом выход первого ключа первого переключател  соединен через нагрузочный резистор с выходом первого ключа второго переключател , а выходы второго ключа первого переключател  и третьего ключа второго переключател  соединены с входом цепи из последовательно соединенных термопреобразоватб лей сопротивлени , выход которой соединен с выходами третьего ключа первого переключател  и второго ключа второго переключател .the first switch is connected to the second output of a stable voltage source, and the inputs of the switches of the second switch are connected to the second current terminal of the sample resistor, while the output of the first switch of the first switch is connected through a load resistor to the output of the first switch of the second switch, and the outputs of the second switch the first switch and the third key of the second switch are connected to the input of the circuit from series-connected thermal conversions of resistance, the output of which is connected to the outputs of the third first key switch and the second key of the second switch. 3535 5050 5555
SU874343283A 1987-11-04 1987-11-04 Multiple-point digital thermometer SU1582029A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874343283A SU1582029A1 (en) 1987-11-04 1987-11-04 Multiple-point digital thermometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874343283A SU1582029A1 (en) 1987-11-04 1987-11-04 Multiple-point digital thermometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1582029A1 true SU1582029A1 (en) 1990-07-30

Family

ID=21342198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874343283A SU1582029A1 (en) 1987-11-04 1987-11-04 Multiple-point digital thermometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1582029A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0775897A1 (en) * 1995-11-24 1997-05-28 HARTMANN & BRAUN AKTIENGESELLSCHAFT Temperature sensing arrangement

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 932277, кл. G 01 К 7/02, 1978. Авторское свидетельство СССР № 1397743, кл. G 01 К 7/02, 1986. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0775897A1 (en) * 1995-11-24 1997-05-28 HARTMANN & BRAUN AKTIENGESELLSCHAFT Temperature sensing arrangement
EP1182438A1 (en) * 1995-11-24 2002-02-27 ABBPATENT GmbH Method of operating a temperature sensing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1582029A1 (en) Multiple-point digital thermometer
JP2000241258A (en) Instrument and method for temperature measurement
JPS6197543A (en) Compensation circuit for semiconductor pressure sensor
SU1117461A1 (en) Digital thermometer
SU1236330A1 (en) Device for measuring temperature
SU1682824A1 (en) Digital thermometer
SU922534A1 (en) Digital temperature meter
SU1120179A1 (en) Temperature measuring device
SU1117462A2 (en) Digital temperature meter
SU939963A1 (en) Digital temperature meter
RU2025675C1 (en) Device for measuring temperature and temperature difference
SU1578508A1 (en) Device for measuring temperature difference
SU1734042A1 (en) Resistance-to-voltage converter
JP3142031B2 (en) Temperature measuring device
SU1397743A1 (en) Multipoint digital thermometer
RU181019U1 (en) Temperature measuring device
SU838407A1 (en) Digital thermometer
SU1578517A1 (en) Digital meter of temperature
JP2664192B2 (en) How to select silicon diode for temperature sensor
SU627350A2 (en) Digital thermometer electric circuit
SU947783A1 (en) Device for measuring parameters and calibrating linear non-uniform materials
SU1622779A1 (en) Digital temperature meter
SU537385A1 (en) Device for measuring digital magnetic recording parameters
SU708175A2 (en) Temperature measuring device
SU769362A2 (en) Temperature measuring device