SU1613879A1

SU1613879A1 - Устройство дл измерени разности температур

Info

Publication number: SU1613879A1
Application number: SU884444550A
Authority: SU
Inventors: Сергей Николаевич Грызов; Александр Петрович Науменко; Александр Ильич Одинец; Юрий Сергеевич Песоцкий; Александр Николаевич Густомясов; Александр Юрьевич Рыбаков
Original assignee: Мгту Им.Н.Э.Баумана; Всесоюзное Специальное Научно-Производственное Объединение "Союзвузприбор"; Ковровский филиал Владимирского политехнического института
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1990-12-15

Abstract

Изобретение относитс к технике температурных измерений и позвол ет повысить точность измерени разности температур. Преобразователи температуры в частоту 1, 2 формируют выходной сигнал, частота которого пр мо пропорциональна измер емой температуре. Формирователи импульсов 6, 7 формируют сигналы, длительности которых пропорциональны периодам выходных частот преобразователей 1, 2. Счетчик 4 подочитывает импульсы с выхода функционального генератора 10, частота следовани которых пропорциональна 1/T², где T - текущее врем , в течение интервала времени, выдел емого элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и равного разности длительности периодов сигналов с выхода преобразователей 1,2. Результат счета, пропорциональный разности температур, отображаетс на цифровом индикаторе 5. 4 ил.

Description

Оч

СА) 00

N

о

Фиг.1

Изобретение относитс к температурым измерени м, ё именно к измерител м азности температур, и может быть испольовано в системах контрол и управлени отоками газа или жидкости.5

Цель изобретени - повышение точноти измерени .

На фиг. 1 приведена структурна схема редлагаемого устройства; на фиг. 2 - вреенные диаграммы, по сн ющие работу ус- 10 ройства; на фиг. 3 - структурна схема функционального генератора; на фиг. 4 структурна схема преобразовател температуры в частоту.

Устройство дл измерени разности ib температур содержит преобразователи 1 и 2 температуры в частоту, элемент 3 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, счетчик 4, цифровой индикатор 5, первый формирователь 6 импульсов, второй формирователь 7 им- 20 пульсов, формирователь 8 импульсов сброса , элемент И 9 и функциональный

генератор 10.,«,ж

Функциональный генератор 10 1Фиг. j; содержит генератор 11 опорной частоты и 25 включенные в кольцо первый делитель 12 с перестраиваемым коэффициентом делени (ДПКД), счетчик 13 импульсов и второй ДПКД 14, причем первый вход второго ДПКД 14 св зан с выходом генератора 11 30 опорной частоты, второй вход вто рого , ДПКД 14, вход сброса счетчика 13 и второй вход первого ДПКД 12 соединены между собой и вл ютс входом 15 функционального генератора 10, а его выходом вл етс 35 выход первого ДПКД 12, На выходе 16 функционального генератора 10 формируютс импульсы, частота следовани которых про- порциональна 1 /t, где t - текущее врем .

Каждый преобразователь 1 и 2темпера- 40 туры в частоту содержит полупроводниковый (диодный) датчик 17 температуры, генератор 18 тока, источник 19 опорного напр жени , интегратор 20 с ключом 21 сброса, дополнительный ключ 22, делитель 45 23 напр жени и компаратор 24.

Устройство работает следующим образом ., „ч

В момент времени t О (фиг. 2) формирователь 8 импульсов сброса формирует им- 50 пульс (диаграмма Ue). который осуществл ет перевод счетчика 4 в нулевое состо ние, а функционального генератора 10 и первого и второго преобразователей температуры в частоту - в состо ни , при 55 которых сигналы на их выходах равны нулю. После окончани сигнала с выхода фо рми- ровател 8 импульса сброса функциональным генератор 10 формирует импульсы, частота следовани которых пропорциона во пе по в пр

им си и

нальна 1 /t (диаграмма Ui). На выходах первого и второго преобразователей 1 и 2 температуры в частоту формируютс импульсы (U2 и U4), частота следовани которых пропорциональна температуре среды 0i и , в которую помещены датчики температуры преобразователей, 1 и 2.

Первый и второй формирователи 6 и 7 импульсов выдел ют один период входных сигналов (из и Us), длительности которых Ti и Т2 обратно пропорциональны температурам 01 и©

т,,

- К

- ,Т2

5

где К - коэффициент пропорциональности. Элемент3 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ формирует импульсы (и), длительность которых равна разности периодов сигналов с выходов преобразователей 1 и 2. С помощью элемента И 9 осуществл етс заполнение выделенного элементом 3 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ сигнала с четными импульсами, поступаю- щими с функционального генератора 10 (Us). Счетчик 4 осуществл ет подсчет числа N импульсов заполнени , при этом

,. к1(-) кгк(е2-01),

где Ki - посто нный коэффициент, завис щий от параметров функционального генератора .

Цифровой индикатор 5 отображает измеренное значение разности температур в соответствующих единицах. Функциональный генератор (ФГ) 10 работает следующим образом. На вход 15 ФГ 10 с выхода формировател 8 импульсов сброса поступают импульсы (Ue), каждый из которых осуществл ет сброс ФГ 10 в исходное состо ние и его повторный запуск. В исходном состо нии первый и второй ДПКД 12 и 14 наход тс в нулевом состо нии, при котором коэффициент делени каждого ДПКД минимален, а счетчик 13 - в единичном состо нии . Первый импульс с выхода генератора 11 опорной частоты поступает через второй ДПКД 14 и первый ДПКД 12 на счетный вход (вход С) счетчика 13 импульсов. С приходом каждого импульса с выхода первого ДПКД 12 на вход С счетчика 13 импульсов значение кода числа в нем уменьшаетс на единицу, а коэффициент делени первого и второго ДПКД 12 и 14 увеличиваетс на 1 /64, в результате чего выходной сигнал из: мен етс по закон у 1Л .

Преобразователь температуры в частоту работает cлe yющим образом.

При пропускании тока от генератора 18 тока через диодный датчик 17 температуры на нем падает напр жение, значение котоporo при возрастании температуры уменьшаетс по линейному закону. Это напр жение поступает на вход интегратора 20. В момент поступлени импульса запуска с вы- хода формировател 8 на вход ключа 22, конденсатор интегратора 20 начинает зар - жатьс до порога срабатывани компаратора 24, который замыкает ключ 21, в результате чего конденсатор интегратора разр жаетс . После разр да конденсатора ключ 21 размыкаетс и зар д конденсатора интегратора повтор етс . Призтом на выходе преобразовател температуры в частоту формируетс сигнал, частота которого пр мо пропорциональна измер емой температуре . Фор-мулаизобретени Устройство дл измерени разности температур, содержащее два преобразова- температуры в частоту, выходы которых соединены с входами первого и второго

П

Р- llt

формирователей импульсов, выходы которых подключены к входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, формирователь импульсов сброса, выход которого соединен с управл ющими входами первого и второго формирователей импульсов и счетчика импульсов, вход которого соединен с выходом элемента И, а выход подключен к цифровому индикатору, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введен функциональный генератор, выход которого соеди- вторым входом элемента И, а управл ющий вход соединен с управл ющими входами преобразователей температуры в частоту и подключен к выходу формировател импульсов сброса, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей импульсов.

Фи2.

Claims

Ф о р-м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для измерения разности температур, содержащее два преобразователя температуры в частоту, выходы которых соединены с входами первого и второго 20 формирователей импульсов, выходы которых подключены к входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, формирователь импульсов сброса, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго формирователей импульсов и счетчика импульсов, вход которого соединен с выходом элемента И, а выход подключен к цифровому индикатору, о т л иЮчающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен функциональный генератор, выход которого соединен_лс вторым входом элемента И, а управляющий вход соединен с управляющими входами преобразователей температуры в частоту и подключен к выходу формирователя импульсов сброса, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей импульсов.

Uf I Р* tit*

LlimilllllinillllJIll llllllllllllllllllllll »1111

|~~l F~T r~1 ~T ΓΊ 1—II—1 Г~\ Ί L ΙΊ ~Ί ΓΊ 1—Ί _x • t L 1 1 ~~ 1 .....П 1 1 _? г . . .. II 1 Tt t □ L П 1 1 1 ЭГ th . Nt * niiiiiii i i llllllllllll

Фиг.З

СРигА

Составитель В.Куликов Редактор С.Лисина Техред М.Моргентал Корректор О.Кравчук

Заказ 3886 Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101