SU1659745A1

SU1659745A1 - Цифровой термометр

Info

Publication number: SU1659745A1
Application number: SU884381617A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Иваненко
Original assignee: Опытно-конструкторское бюро тонкого биологического машиностроения
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1991-06-30

Abstract

Изобретение относитс к технике измерени и предназначено дл измерени температуры с промежуточным преобразованием ее в частоту следовани импульсов с последующим отображением информации. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени температуры Цифровой термометр состоит из полупроводникового терморезистора 1 с положительным ТКС, источника 2 опорных напр жений, дифференциального усилител 3, прецизионного источника 4 посто нного тока, блока 5 сравнени , элемента 6 задержки, генератора 7 экспоненциально убывающего напр жени , быстродействующего усилител 8, блока 9 обработки информации диспле 10, прецизионного коммутатора 11 1 ил

Description

Изобретение относитс к технике измерени температур.

Цель изобретени - повышение точности измерени температуры.

На чертеже представлена функциональна схема предлагаемого цифрового термометра .

Цифровой термометр состоит из полупроводникового терморезистора 1 с положительным ТКС, источника 2 опорных напр жений, дифференциального усилител 3 посто нного тока, прецизионного источника 4 посто нного тока, блока 5 сравнени , элемента 6 задержки, генератора 7 экспоненциально убывающего напр жени , быстродействующего усилител 8, блока 9 обработки информации, диспле 10 и коммутатора 11 сопротивлений, схемы 12 термостатировани объема с элементами измерительной части.

Цифровой термометр работает следующим образом.

Терморезистор 1 запитываетс стабильным током прецизионного источника 4 посто нного тока, величина которого выбираетс по критерию

Рр | 2RT Рдоп,

где Рр и Рдоп - соответственно мощность рассеиваема терморезистором и допустима мощность рассеивани (по паспорту),

I - ток, пропускающий через терморезистор ,

RT - сопротивление терморезистора Сопротивление RT терморезистора определ етс по формуле

RT А е

где А и В - посто нные терморезистора Т - температура в градусах Кельвина е - основание натуральных логарифмов Падение напр жени VT на терморезисторе , выраженное формулой VT I Ят, поступает на вход дифференциального усилител 3 посто нного тока, где усиливаетс с необходимым коэффициентом усиле

ИКНН|

О

ел ю

2

(Я

ни , определ емым коммутатором 11 сопротивлений , с выхода усилител 3 напр жени

, где К - коэффициент усилени усилител 3.

Напр жение V т1 поступает на вход блока 5 сравнени .

Генератор 7 экспоненциально убывающего напр жени в начальный момент времени to имеет на выходе напр жение, равное опорному, затем напр жение экспо ненциально убывает по закону

Vr Von.(1-Von. e° ) где Vr и Von соответственно напр жение с выхода генератора 7 и опорное;

t- текущее врем ;

г - посто нна времени генератора 7, определ ема номиналом резистора коммутатора 11 сопротивлений,

Напр жение Vr подаетс на вход быстродействующего усилител 8, где усиливаетс

Vr1 Vr- К, где V г напр жение на выходе усилител 8;

К - коэффициент усилени усилител 8, численно равный коэффициенту усилени усилител 3, и также определ емый коммутатором 11 сопротивлений.

Далее сигнал поступает на вход блока 5 сравнени , где в момент ti происходит сравнеие V г и V т 1,блок 5 сравнени вырабатывает импульс, запускающий элемент 6 задержки, который вырабатывает импульс, возвращающий генератор 7 в первоначальное состо ние. Длительность импульса элемента 6 задержки зависит от номинала резистора коммутатора 11.

С выхода блока 5 сравнени импульсы поступают на вход блока 9 обработки информации , где считаютс , преобразуютс , пересчитываютс по шкале Кельвина в показани по шкале Цельси , после чего индицируютс на дисплее 10.

Сопротивление коммутатора 11 - прецизионные .

С целью повышени стабильности преобразовани температуры в частоту, измерительна часть помещена в замкнутый объем термостатируемый около точки + 40° С с точностью ± 0,25° С специальной схемой 12 термостатировани , выполненной по

Claims

схеме термостата непрерывного действи . Формула изобретени Цифровой термометр, содержащий соединенные последовательно источник опорных напр жений, полупроводниковый

терморезистор, дифференциальный усилитель посто нного тока, блок сравнени , выход которого вл етс выходом устройства и подключен через элемент задержки к первому входу генератора экспоненциально

убывающего напр жени , второй вход которого соединен с вторым выходом источника опорных напр жений, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введены прецизионный источник посто нного тока, коммутатор сопротивлений и быстродействующий усилитель , при этом вход прецизионного источника посто нного тока соединен с третьим выходом источника опорных напр жений,

первый выход- с вторым входом усилител посто нного тока и с первым выходом источника опорных напр жений, а второй выход прецизионного источника посто нного тока соединен с первым входом усилител

посто нного тока, при этом вход быстродействующего усилител соединен с выходом генератора экспоненциально убывающего напр жени , а выход - с аторым входом блока сравнени , соответствующие выводы

коммутатора сопротивлений соединены с соответствующими входами генератора экспоненциально убывающего напр жени , дифференциального усилител , элемента задержки и быстродействующего усилител , кроме того, в качестве полупроводникового терморезистора используетс полупроводниковый терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивлени , а усилитель посто нного тока выполнен дифференциальным.