SU1656345A1

SU1656345A1 - Цифровой измеритель температуры

Info

Publication number: SU1656345A1
Application number: SU894705633A
Authority: SU
Inventors: Эрвин Михайлович Гашпар; Николай Иванович Грибок; Владимир Иванович Зорий; Ярослав Андреевич Пастернак; Юрий Васильевич Сасин; Богдан Михайлович Скоропад; Тамара Станиславовна Суркова
Original assignee: Львовский политехнический институт
Priority date: 1989-05-18
Filing date: 1989-05-18
Publication date: 1991-06-15

Abstract

Изобретение касаетс температурных измерений и позвол ет упростить цифровой измеритель температуры Сигнал с выходной диагоналиизмерительного моста, обра- зованного термопреобразователем сопротивлени (ТС) 9 и образцовыми резисторами 6, 7, 8, поступает через дифференциальный усилитель 10 на сигнальный вход аналого-цифрового преобразовател (АЦП) 4. на опорный вход которого подаетс через делитель 3 напр жени опорное напр жение от источника 1 напр жени Дифференциальный 1внератор тока, на инвертирующий вход которого подаетс через делитель 5 напр жени сигнал с выхода усилител 10, формирует ток, завис щий от значени сспротивлени ТС 9 таким образом , чтобы обеспечить линейную зависимость между температурой и выходным сигналом АЦП 1 ил сл с

Description

о сл о со

4

с

±

Убш

Изобретение относитс к цифровой термометрии и может найти применение при измерении температуры при помощи портативных цифровых измерителей температуры с автономным питанием в комплекте с платиновыми термопреобразовател ми сопротивлени .

Цель изобретени - упрощение цифрового измерител температуры, путем исключени двух операционных усилителей при сохранении точности измерени , а также обеспечени возможности получени аналогового выходного сигнала, пропорционального измер емой температуре, снима- емого относительно общей шины измерител .

На чертеже приведена схема цифрового измерител температуры.

Цифровой измеритель температуры содержит источник 1 посто нного напр жени , дифференциальный генератор 2 тока, первый делитель 3 напр жени , аналого- цифровой преобразователь (АЦП) А, второй делитель 5 напр жени , первый, второй и третий образцовые резисторы 6, 7 и 8 соответственно , термопреобразователь сопротивлени (ТС) 9 и дифференциальный усилитель 10.

Цифровой измеритель температуры работает следующим образом.

Напр жение источника 1 посто нного напр жени подаетс на вход первого делител 3 напр жени и на нейнвертирующий вход дифференциального генератора 2 тока , к выходу которого по мостовой схеме подключены резисторы 6-8 и ТС 9.

На выходе дифференциального усилител 10 формируетс напр жение

н - i т rVR(Q)-RrR3 1

Uio--l-KLRl+R2+R3-fR(#r

(1)

где I - ток на выходе генератора тока 2; R(0) - сопротивление ТС 9; Ri, R2 и Ra - сопротивлени резисторов 6,7-и 8 соответственно;

К - коэффициент усилени дифференциального усилител 10.

Напр жение Uio с коэффициентом передачи /3 второго делител 5 напр жени подаетс на инвертирующий вход дифференциального генератора 2 тока. Значение тока I дифференциального генератора 2 тока может быть найдено из уравнени

(2)

. U0-ffUio R

где Do - напр жение на неинвертирующем входе генератора 2 тока;

R - сопротивление токозадающего резистора , вход щего в состав генератора тока (не показано), или

Uc

R- Я кг R2 R(fl)-RrR31 , к Р lRi +R2 + R3 + R(0)

(3)

На выходе АЦП 4, который имеет функ- цию преобразовани

N-Кацптг2-(4)

Uon

где Кацп - коэффициент передачи АЦП 4; Uon К Uo значение напр жени на опорном входе А ЦП;

Ki - коэффициент передачи первого делител 3 напр жени , получаем код числа

ti

R; R(g)-Ri -Rj

Ki +R2 -t-Rs + R(e)(0) - Ri Rl

Поскольку платиновый ТС 9 имеет отрицательную вторую производную, то линеаризаци в цифровом измерителе температуры осуществл етс за счет того.

что с увеличением R(6) возрастает напр жение Кю, так как с ростом R(6) в выражении (1) уменьшаетс знаменатель. Выбором численного значени коэффициента передачи/ второго делител напр жени 5 можно

обеспечить заданную погрешность линеаризации в диапазоне температур Т0 - Тк, а выбором коэффициентов К. Кч - соответствие получаемого кода N измер емой температуре в градусах.

Аналоговый выходной сигнал, пропорциональный измер емой температуре, может быть сн т с клемм 11. 12, соединенных с выходом усилител 10 и общей шиной цифрового измерител температуры.

Claims

Формула изобретени

Цифровой измеритель температуры, содержащий термопреобразователь сопротивлени ,аналого-цифровой преобразователь, дифференциальный генератор тока, два делител напр жени , дифференциальный усилитель и источник посто нного напр жени , выход которого соединен с неинвертирующим входом дифференциального генератора тока и с входом

первого делител напр жени , выход которого подключен к неинвертирующему опорному входу аналого-цифрового преобразовател , инвертирующий опорный вход которого соединен с общей шиной, при

этом инвертирующий вход дифференциального усилител соединен с первым выводом термопреобразоватет сопротивлени , о т- личающийс тем, что, с целью упрощени цифрового измерител температуры

при сохранении точности измерени , в него введены три образцовых резистора, при этом второй вывод термопреобразовател сопротивлени соединен с общем шиной, а первый вывод подключен через первый об5 16563456

разцовый резистор к выходу дифференци-которого соединен с первыми выводами

ального генератора тока, инвертирующийвторого и третьего образцовых резисторов.

вход которого соединен через второй дели-вторые выводы которых соединены соответтель напр жени с инвертирующим сиг-ственно, с выходом дифференциального генальным входом аналого-цифрового5 нераторатока и общей шиной, соединенной

преобразовател и выходом дифференци-с неинвертирующим сигнальным входом

ального усилител , неинвертирующий входаналого-цифрового преобразовател .