SU1728678A1 - Digital temperature meter - Google Patents

Digital temperature meter Download PDF

Info

Publication number
SU1728678A1
SU1728678A1 SU904855845A SU4855845A SU1728678A1 SU 1728678 A1 SU1728678 A1 SU 1728678A1 SU 904855845 A SU904855845 A SU 904855845A SU 4855845 A SU4855845 A SU 4855845A SU 1728678 A1 SU1728678 A1 SU 1728678A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
analog
voltage
resistor
output
operational amplifier
Prior art date
Application number
SU904855845A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Щелканов
Original Assignee
Омское Научно-Производственное Объединение Микрокриогенной Техники
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 Омское Научно-Производственное Объединение Микрокриогенной Техники filed Critical Омское Научно-Производственное Объединение Микрокриогенной Техники
Priority to SU904855845A priority Critical patent/SU1728678A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1728678A1 publication Critical patent/SU1728678A1/en

Links

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерению температуры и давлени  и позвол ет повысить точность измерени  за счет линеаризации градуировочной характеристики датчика. Цифровой измеритель температуры содержит преобразователь 1 напр жение-ток , подключенный своими входами к первому образцовому резистору 2, а выходом - к первому токовому выводу термометра сопротивлени  3. На резисторе 7 делител  6 напр жени  формируетс  падение напр жени , компенсирующее сопротивление датчика в нулевой точке диапазона измерени . Операционный усилитель 4 обеспечивает независимость функции преобразовани  измерител  от сопротивлений линии св зи. Аналоговые переключатели 16 и 17 подключают один из делителей напр жени  14 или 15 к операционному усилителю 9, обеспечива  изменение глубины отрицательной обратной св зи. Аналоговый переключатель 18 обеспечивает подключение сигнального входа аналого-цифрового преобразовател  10 двухтактного интегрировани  к одному из делителей напр жени  14 или 15, соответствующему положительным или отрицательным значени м измер емой температуры. На образцовом резисторе 12,  вл ющимс  суммирующим резистором сумматора, образованного образцовым резистором 13 и резисторами 20 и 22 делителей напр жени  14 и 15, формируетс  опорное напр жение, обеспечивающее требуемую линейность измерительного канала .2 ил. С/У С vi ю 00 Os vl 00The invention relates to the measurement of temperature and pressure, and allows an increase in the measurement accuracy due to the linearization of the calibration characteristic of the sensor. The digital temperature meter contains a voltage-current converter 1 connected by its inputs to the first exemplary resistor 2, and its output to the first current output of the resistance thermometer 3. A voltage drop is formed on the resistor 7 of the voltage divider 6, compensating the sensor resistance at the zero point of the range measurements. Operational amplifier 4 ensures that the conversion function of the meter is independent of the resistance of the communication line. Analog switches 16 and 17 connect one of the voltage dividers 14 or 15 to the operational amplifier 9, providing a change in the depth of the negative feedback. Analog switch 18 connects the signal input of the analog-to-digital converter 10 of the push-pull integration to one of the voltage dividers 14 or 15, corresponding to positive or negative values of the measured temperature. On the reference resistor 12, which is the summing resistor of the adder, formed by the reference resistor 13 and the resistors 20 and 22 of the voltage dividers 14 and 15, a reference voltage is formed that provides the required linearity of the measuring channel. 2 Il. C / C C vi yu 00 Os vl 00

Description

Изобретение относитс  к измерению температуры и давлени , в частности к цифровым измерител м температуры и давлени , работающим совместно с термометрами сопротивлени  и мостовыми тензометрическими преобразовател ми (например, с платиновыми термометрами сопротивлени  и преобразовател ми давле-1 ни  структуры кремний-сапфир).The invention relates to the measurement of temperature and pressure, in particular to digital temperature and pressure meters, working in conjunction with resistance thermometers and bridge strain gauge transducers (for example, platinum resistance thermometers and pressure sapphire silicon transducers).

Известен цифровой измеритель температуры , содержащий термометр сопротивлени , токовые переключатели, дваA digital temperature meter is known, comprising a resistance thermometer, current switches, two

генератора тока, операционный усилитель, эталонный резистор и элементы схемы аналого-цифрового преобразовател  двухтактного интегрировани  (интегратор, нуль-орган и блок управлени ).current generator, operational amplifier, reference resistor and elements of the analog-to-digital converter of the push-pull integration (integrator, null-organ and control unit).

К недостаткам такой схемы следует отнести невозможность ее реализации с применением современных микросхем аналого-цифровых преобразователей, например типов К572ПВ5 и К572ПВ5, так как в последних нет выходов управл ющих сигналов первогои второго интегрировани , необходимыхThe disadvantages of this scheme include the impossibility of its implementation with the use of modern microcircuits of analog-digital converters, for example, types K572PV5 and K572PV5, since the latter have no outputs of control signals of the first and second integration,

дл  функционировани  устройства. Построение схемы АЦП из дискретных функциональных узлов вызовет неизбежное ухудшение технико-экономических характеристик измерител .for the operation of the device. The construction of the ADC circuit from discrete functional units will cause the inevitable deterioration of the technical and economic characteristics of the meter.

Известен цифровой измеритель температуры , содержащий аналого-цифровой преобразователь (АЦП), первый сигнальный вход которого соединен с первым потенциальным выводом термометра сопротивлени , второй потенциальный вывод термометра подключен к точке соединени  переменного резистора и образцового резистора , св занного с источником напр жени  через потенциометр. Второй вывод источника напр жени  соединен с переменным резистором, а движок потенциометра подключен к входу опорного напр жени  АЦП. Источник тока подключен к токовым выводам термометра сопротивлени , благодар  чему реализуетс  четырех- проводна  измерительна  схема и, следовательно, обеспечиваетс  независимость показаний цифрового измерител  температуры от сопротивлени  линии св зи .A digital temperature meter containing an analog-to-digital converter (ADC) is known, the first signal input of which is connected to the first potential output of a resistance thermometer, the second potential output of the thermometer is connected to the connection point of the variable resistor and reference resistor connected to a voltage source through a potentiometer. The second output of the voltage source is connected to a variable resistor, and the potentiometer slider is connected to the input voltage of the ADC reference voltage. The current source is connected to the current terminals of the resistance thermometer, thereby realizing a four-wire measuring circuit and, therefore, ensuring that the digital temperature meter reads independent of the communication line resistance.

Недостатком схемы измерител   вл етс  ее низка  точность и сложность конструктивного исполнени . Показани  прибора линейно завис т от параметров источников тока и напр жени , что предъ вл ет высокие требовани  к схемной реализации этих источников, в частности к их точности и стабильности . Кроме того, схема требует применени  дополнительных, гальванически разв занных от цепей питани  АЦП, источников питани , что ведет к усложнению схемы прибора в целом.The disadvantage of the meter circuit is its low accuracy and complexity of the design. The instrument readings are linearly dependent on the parameters of current sources and voltages, which places high demands on the circuit realization of these sources, in particular, on their accuracy and stability. In addition, the circuit requires the use of additional, galvanically separated from the power supply circuits of the ADC, power sources, which leads to a complication of the circuit of the device as a whole.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту  вл етс  цифровой измеритель температуры, содержащий источник тока, выполненный по схеме преобразовател  напр жение-ток, датчик, включенный по четырехпроводной схема, аналого-цифровой преобразователь, операционный усилитель, переменный резистор и включенные между шинами питани  последовательно соединенные потенциально и два образцовых резистора. Управл ющие входы источника тока подключены параллельно выводам второго образцового резистора , выход источника тока через токовые выводы датчика и переменный резистор подключен к выходу операционного усилител , неинвертирующий вход которого соединен с движком потенциометра. Потенциальные выводы датчика включены между первым сигнальным входом аналого- цифрового преобразовател  и инвертируюThe closest to the proposed technical essence and the achieved positive effect is a digital temperature meter containing a current source, made according to the voltage-current converter circuit, a four-wire connected sensor, an analog-to-digital converter, an operational amplifier, a variable resistor and connected between power buses are connected in series potentially and two exemplary resistors. The control inputs of the current source are connected in parallel to the terminals of the second exemplary resistor, the output of the current source is through the current leads of the sensor, and the variable resistor is connected to the output of the operational amplifier, the non-inverting input of which is connected to the potentiometer slider. Potential sensor pins are connected between the first signal input of the analog-digital converter and inverted

щим входом операционного усилител , второй сигнальный вход аналого-цифрового преобразовател  подключен к общей точке соединени  первого образцового резистораthe input of the operational amplifier, the second signal input of the analog-digital converter is connected to the common connection point of the first model resistor

и потенциометра. Входы опорного напр жени  аналого-цифрового преобразовател  соединены с выводами переменного резистора .and potentiometer. The inputs of the reference voltage of the analog-digital converter are connected to the terminals of a variable resistor.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Поставленна  цель достигаетс  путем линеаризации нелинейной градуировочной характеристики в процессе аналого-цифрового преобразовав- .The goal is achieved by linearizing the non-linear calibration characteristic in the analog-digital conversion process.

Дл  этого в известный цифровой измеритель температуры, содержащий последовательно соединенные первый образцовый резистор, резистор и первый делитель напр жени , включенные между положительной и отрицательной шинами источника питани , преобразователь напр жение-ток, подключенный входами к выводам первого образцового резистора, а выходом - к первому токовому выводу термодатчика, подключенного первым потенциальным выводом к инвертирующему входу первого операционного усилител , соединенного неинвертирующим входом со средней точкой первого делител  напр жени , первый вывод которого подключен к первому сигнальному входу аналого-цифрового преобразовател , подключенного входами опорного напр жени  к выводам второгоTo do this, a well-known digital temperature meter containing a first exemplary resistor, a resistor and a first voltage divider connected in series between the positive and negative power supply buses, a voltage-current converter connected by inputs to the terminals of the first exemplary resistor, and the output to the first current output temperature sensor connected to the first potential output to the inverting input of the first operational amplifier connected to a non-inverting input from the middle point a first voltage divider, a first end connected to the first signal input of an analog-digital converter, the inputs connected to a reference voltage terminal of the second

образцового резистора, введены первый, второй и третий аналоговые переключатели, второй и третий делители напр жени , третий образцовый резистор и второй и третий операционные усилители, подключенныеreference resistor, the first, second and third analog switches, the second and third voltage dividers, the third exemplary resistor and the second and third operational amplifiers connected

неинвертирующими входами к второму потенциальному выводу термодатчика и первому сигнальному входу аналого-цифрового преобразовател  соответственно, инвертирующий вход третьего операционного усилител  соединен с его выходом через второй образцовый резистор, а с отрицательной шиной источника питани  - через третий образцовый резистор, инвертирующий вход второго операционного усилител  черезnon-inverting inputs to the second potential output of the thermal sensor and the first signal input of the analog-digital converter, respectively, the inverting input of the third operational amplifier is connected to its output via the second exemplary resistor, and to the negative power supply busbar through the third exemplary resistor, the inverting input of the second operational amplifier through

нормально-замкнутый и нормально разомкнутый контакты первого аналогового переключател  соединен соответственно со средними точками второго и третьего делителей напр жени , а его выход подключенThe normally closed and normally open contacts of the first analog switch are connected respectively to the middle points of the second and third voltage dividers, and its output is connected

через последовательно соединенные нормально замкнутые контакты второго и третьего аналоговых переключателей к второму сигнальному входу аналого-цифрового преобразовател , общие точки соединени  последовательно включенных нормально замкнутых и нормально разомкнутых контактов второго и третьего аналоговых переключателей соответственно подключены к первым выводам второго и третьего делителей напр жени , вторые выводы которых объединены и подключены к инвертирую- щему входу третьего операционного усилител , второй токовый вывод термодатчика подключен к выходу первого операционного усилител , управл ющие входы первого, второго и третьего аналоговых переключа- телей подключены к знаковому выходу аналого-цифрового преобразовател .through the serially connected normally closed contacts of the second and third analog switches to the second signal input of the analog-digital converter, the common connection points of the series-connected normally closed and normally open contacts of the second and third analog switches, respectively, are connected to the first terminals of the second and third voltage dividers, the second terminals which are connected and connected to the inverting input of the third operational amplifier, the second current output a temperature sensor connected to the output of the first operational amplifier, control inputs of the first, second and third analog SWITCH teley landmark connected to the output of analog-to-digital converter.

На фиг.1 приведена функциональна  схема предлагаемого цифрового измерител  температуры; на фиг,2 - зависимости аб- солютной погрешности преобразовани  от текущих значений измер емой температуры при работе измерител  с платиновым термометром сопротивлени .Figure 1 shows the functional diagram of the proposed digital temperature meter; Fig. 2 shows the absolute conversion error versus current measured temperature values when the meter is operated with a platinum resistance thermometer.

Измеритель содержит преобразователь напр жение-ток 1, входы которого подключены к выводам первого образцового резистора 2, Выход преобразовател  1 напр жение-ток соединен с первым токовым выводом термодатчика 3, второй токо- вый вывод которого подключен к выходу первого операционного усилител  4. Последовательно соединенные первый образцовый резистор 2, резистор 5 и первый делитель напр жени  6, состо щий из рези- сторов 7 и 8, включены между положительной и отрицательной шинами источника питани . Неинвертирующий вход первого операционного усилител  4 подсоединен к средней точке первого делител  напр же- ни  6, а инвертирующий вход первого операционного усилител  подключен к первому потенциальному выводу термодатчика 3, второй потенциальный вывод которого соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилител . Точка соединени  резистора 5 и первого вывода делител  напр жени  6 подключена к первому сигнальному входу - DBX аналого-цифрового преобразовател  10 и к неинвертирующему входу третьего операционного усилител  11, инвертирующий вход которого через второй образцовый резистор 12 соединен со своим выходом, а через третий образцовый резистор 13 - с шиной питани  -En. Входы опорного напр жени  +V0n и -V0n аналого-цифрового преобразовател  10 подключены к выводам второго образцового резистора 12. Неинвертирующий вход второго операционного усилител  9 соеди- нен со вторым и третьим делител ми напр жени  14 и 15 соответственно через нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты аналогового переключател  16. Выход второго операционногоThe meter contains a voltage-current converter 1, the inputs of which are connected to the terminals of the first exemplary resistor 2, the output of the voltage-current converter 1 is connected to the first current output of the thermal sensor 3, the second current output of which is connected to the output of the first operational amplifier 4. Series connected The first exemplary resistor 2, resistor 5 and the first voltage divider 6, consisting of resistors 7 and 8, are connected between the positive and negative busbars of the power supply. The non-inverting input of the first operational amplifier 4 is connected to the midpoint of the first divider of voltage 6, and the inverting input of the first operational amplifier is connected to the first potential terminal of the thermal sensor 3, the second potential output of which is connected to the non-inverting input of the second operational amplifier. The connection point of the resistor 5 and the first output of the voltage divider 6 is connected to the first signal input - DBX analog-digital converter 10 and to the non-inverting input of the third operational amplifier 11, the inverting input of which is connected to its output through the second exemplary resistor 12 13 - with power bus -En. The inputs of the reference voltage + V0n and -V0n of the analog-digital converter 10 are connected to the terminals of the second exemplary resistor 12. The non-inverting input of the second operational amplifier 9 is connected to the second and third voltage dividers 14 and 15, respectively, through normally closed and normally open contacts analog switch 16. The output of the second operating

усилител  через аналоговые переключатели 17 и 18, соединенными один с другим нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, подключен к второму сигнальному входу +VBx аналого-цифрового преобразовател  10. Первые входы делителей напр жени  14, 15 соединены один с другим и подключены к инвертирующему входу третьего операционного усилител . Второй вход второго делител  напр жени  14 соединен с общей точкой соединени  нормально замкнутых контактов аналоговых переключателей 17 и 18, а второй вход третьего делител  напр жени  - с общей точков соединени  нормально разомкнутых контактов аналоговых переключателей 17 иthe amplifier through analog switches 17 and 18, connected to one another by normally closed and normally open contacts, is connected to the second signal input + VBx of analog-digital converter 10. The first inputs of voltage dividers 14, 15 are connected to one another and connected to the inverting input of the third operational amplifier. The second input of the second voltage divider 14 is connected to the common connection point of the normally closed contacts of analog switches 17 and 18, and the second input of the third voltage divider from the common connection points of the normally open contacts of analog switches 17 and

18.Входы управлени  аналоговых переключателей 16...18 объединены и подключены к знаковому выходу аналого-цифрового преобразовател  10, Каждый из делителей напр жени  14 и 15 состоит из двух последовательно соединенных резисторов18. The control inputs of the analog switches 16 ... 18 are combined and connected to the sign output of the analog-digital converter 10. Each of the voltage dividers 14 and 15 consists of two series-connected resistors

19,20 и 21,22. Преобразователь 1 выполнен по известной схеие и состоит из резистора 23, операционного усилител  24 и полевого транзистора 25, сток которого  вл етс  выходом преобразовател .19.20 and 21.22. The converter 1 is constructed according to the known circuit and consists of a resistor 23, an operational amplifier 24, and a field-effect transistor 25, the drain of which is the output of the converter.

Введение второго операционного усилител , второго и третьего делителей напр жени  в сочетании с подключением второго потенциального вывода датчика к неинвертирующему входу второго операционного усилител  позволило усилить сигнал датчика путем реализации схемы неинвертирующего усилител  и, следовательно, повысить точность преобразовани  за счет снижени  требований к аналого-цифровому преобразователю в части его чувствительности,The introduction of a second operational amplifier, second and third voltage dividers in combination with connecting the second potential output of the sensor to the non-inverting input of the second operational amplifier allowed to amplify the sensor signal by implementing a non-inverting amplifier circuit and, consequently, increasing the conversion accuracy by reducing the requirements for the analog-digital converter in part of his sensitivity,

Введение трех аналоговых переключателей и образование новых св зей с их участием позволило обеспечить режим линеаризации градуировочной характеристики датчика, как дл  положительных, так и дл  отрицательных значений измер емой температуры.The introduction of three analog switches and the formation of new connections with their participation allowed us to ensure the linearization mode of the sensor calibration characteristic, both for positive and negative values of the measured temperature.

Введение третьего образцового резистора и третьего операционного усилител  в сочетании с образованием новых св зей позволило сформировать знаменатель функции преобразовани , представл ющей собой сплайн-функцию. Разнесение во времени процесса формировани  сплайн- функции позволило повысить устойчивость преобразовани  и, следовательно, расширить р д типов датчиков, с которыми может функционировать измеритель с заданной точностью. The introduction of the third model resistor and the third operational amplifier in combination with the formation of new connections made it possible to form the denominator of the transformation function, which is a spline function. The separation in time of the spline formation process has made it possible to increase the stability of the transformation and, therefore, to expand the number of types of sensors with which the meter can function with a given accuracy.

Непосредственное соединение второго токового вывода датчика с выходом первого операционного усилител  обеспечило возможность применени  проводов линии св зи с большим сопротивлением, что актуально при дистанционных измерени х температуры и при измерени х температуры поверхностей, наход щихс  в вакууме в криостатируемых объемах (при этом дл  снижени  теплопритоков по проводам из окружающей среды провода могут выполн тьс  из сплавов с низким значением теплопроводности и высоким значением удельного электрического сопротивлени , например из манганина).The direct connection of the second current output of the sensor to the output of the first operational amplifier made it possible to use wires of the communication line with high resistance, which is important for remote temperature measurements and for measuring the temperature of surfaces in vacuum in cryostatted volumes wires from the environment; wires can be made of alloys with a low thermal conductivity value and a high electrical resistivity value, for example from manganin).

Соединение неинвертирующего входа третьего операционного усилител  с первым сигнальным входом аналого-цифрового преобразовател  позволило исключить вли ние изменений напр жений питающих шин на функцию преобразовани  измерител ,.The connection of the non-inverting input of the third operational amplifier with the first signal input of the analog-to-digital converter made it possible to eliminate the influence of changes in the voltage of the supply rails on the conversion function of the meter.

Цифровой измеритель температуры работает следующим образом.Digital temperature meter works as follows.

При подаче напр жений питани  на шины +Еп и -Еп через последовательную цепь, состо щую из образцового резистора 2, резистора 5 и целител  напр жени  6, начинает протекать ток И. При этом на выходе преобразовател  1 напр жение-ток I0. равныйWhen the supply voltage to the buses + EP and -En is applied through a series circuit consisting of the model resistor 2, the resistor 5 and the voltage cell 6, the current I begins to flow. At the output of the converter 1, the voltage-current I0. equal

RIRI

R2R2

0)0)

где RI - сопротивление образцового резистора 2;where RI is the resistance of the reference resistor 2;

R2 - сопротивление резистора 23.R2 is the resistance of the resistor 23.

Напр жение на сигнальных входах +VBx и -Vax аналого-цифрового преобразовател  10 примет значениеThe voltage at the signal inputs + VBx and -Vax of the analog-digital converter 10 will take the value

Vex lo-R(g)-h-R3 - (2)Vex lo-R (g) -h-R3 - (2)

где Яз - сопротивление резистора 7;where Jaz is the resistance of the resistor 7;

R( 9)-сопротивление термометра 3 при температуре в:R (9) is the resistance of the thermometer 3 at a temperature of:

R4, RS - сопротивление резисторов 19, 20.R4, RS - resistance of resistors 19, 20.

С учетом выражени  (1) дл  напр жени  на сигнальных входах аналого-цифрового преобразовател  10 будет иметь место равенствоTaking into account expression (1) for the voltage at the signal inputs of the analog-to-digital converter 10, the equality

у„ ((3)y "((3)

которое при выполнении услови which when fulfilled

RiRi

R3 (00) можно будет переписать в следующем виде: vex ()-R(),(4)R3 (00) can be rewritten as follows: vex () -R (), (4)

где R( U0) - сопротивление термометра 3 при температуре 00 0°С.where R (U0) is the resistance of the thermometer 3 at a temperature of 00 0 ° C.

Напр жение на входах опорного напр жени  +Von и -Von будет определ тьс  равенством:The voltage at the inputs of the reference voltage + Von and -Von will be determined by the equation:

00

5five

00

R3 + R6 R7R3 + R6 R7

(tf)-R(&) R8Von Hi (5)(tf) -R (&) R8Von Hi (5)

где Re - сопротивление резистора 8;where Re is the resistance of the resistor 8;

Re. R - сопротивлени  образцовых резисторов 12, 13.Re. R is the resistance of the exemplary resistors 12, 13.

Аналого-цифровой преобразователь 10 реализует алгоритм двухтактного интегрирующего преобразовани , поэтому результат измерени  будет представл ть собой отношение напр жени  на сигнальных входах к напр жению на входах опорного напр жени , умноженное на масштабный коэффициент К (равный, например 100 дл  диапазона измер емых температур 0...199.9°С и аналого-цифрового преобразовател  К572ПВ2). С учетом изложенного, выражение дл  функции преобразовани  можно представить в виде отношений выражений (4) и (5):Analog-to-digital converter 10 implements a push-pull integrating algorithm, therefore the measurement result will be the ratio of the voltage at the signal inputs to the voltage at the inputs of the reference voltage multiplied by the scale factor K (equal to, for example, 100 for the range of measured temperatures 0. ..199.9 ° С and analog-digital converter K572PV2). In view of the above, the expression for the transformation function can be represented as the relationship of expressions (4) and (5):

5five

0 i0 i

R4 + R5R4 + R5

R8R8

R2 R1R2 R1

R3 +R6R3 + R6

R7R7

L(#llLRJ0oJL (# llLRJ0oJ

(0)-R(&)(0) -R (&)

00

5five

00

5five

00

5five

(6)(6)

Анализ данного выражени  показывает, что результат измерени  не зависит от тока И. а значит, и от напр жений питани  +ЕП и -Еп.Analysis of this expression shows that the measurement result does not depend on the current I. and, therefore, on the supply voltage + UF and -En.

Приведенные выкладки справедливы в том случае, если замкнутому состо нию нормально замкнутых контактов аналоговых пе- реключателейсоответствуютThe above calculations are valid if the closed state of the normally closed contacts of the analog switches corresponds to

положительные значени  измер емых температур , а замкнутому состо нию нормально разомкнутых контактов - отрицательные значени  измер емых температур, в последнем случае необходима замена сопротивлений R/i, RS в выражени х (2)-(6) на значени  сопротивлений резисторов делител  напр жени  15.positive values of measured temperatures, and the closed state of normally open contacts negative values of measured temperatures, in the latter case, the resistors R / i, RS must be replaced in expressions (2) - (6) by the values of the resistors of the voltage divider 15.

Формула.изо-б ретени Formula.iso-b reteni

Цифровой измеритель температуры, содержащий последовательно соединенные первый образцовый резистор, резистор и первый делитель напр жени , включенные между положительной и отрицательной шинами источника питани , преобразователь напр жение-ток, подключенный входами к выводам первого образцового резистора, а выходом - к первому токовому выводу термодатчика , подключенного первым потенциальным выводом к инвертирующему входу первого операционного усилител , соединенного неинвертирующим входом со средней точкой первого делител  напр жени , первый вывод которого подключен к первому сигнальному входу аналого-цифрового преобразовател , подключенного входами опорного напр жени  к выводам второго образцового резистора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены первый , второй и/гретий аналоговые переключатели , второй и третий делители напр жени , третий образцовый резистор и второй и третий операционные усилители, подключенные неинвертирующими входами ко второму потек иальному выводу термодатчика и первому сигнальному входу аналого-цифрового преобразовател , соответственно , инвертирующий вход третьего операционного усилител  соединен с его выходом через второй образцовый резистор , а с отрицательной шиной источника питани  - через третий образцовый резистор , инвертирующий вход второго операционного усилител  через нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты первого аналогового переключател  соединен, соответственно, со средними точками второго и третьего делителей напр же- ни , а его выход подключен черезA digital temperature meter containing serially connected first exemplary resistor, resistor and first voltage divider connected between positive and negative power supply busbars, voltage-current converter connected by inputs to the terminals of the first exemplary resistor, and output to the first current output of the thermal sensor, connected by the first potential output to the inverting input of the first operational amplifier connected by a non-inverting input to the midpoint of the first divider The first terminal of which is connected to the first signal input of the analog-digital converter connected by the voltage inputs to the terminals of the second reference resistor, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the first, second and third analog switches, the second and the third voltage dividers, the third exemplary resistor and the second and third operational amplifiers connected by non-inverting inputs to the second terminal of the thermal sensor and the first signal input analog A digital-to-digital converter, respectively, the inverting input of the third operational amplifier is connected to its output via the second exemplary resistor, and to the negative power supply busbar through a third exemplary resistor, the inverting input of the second operational amplifier is connected via the normally closed and normally open contacts of the first analog switch, respectively, with the middle points of the second and third dividers, and its output is connected via

последовательно соединенные нормально замкнутые контакты второго и третьего аналоговых переключателей ко второму сигнальному входу аналого-цифрового преобразовател , общие точки соединени serially connected normally closed contacts of the second and third analog switches to the second signal input of the analog-digital converter, common connection points

последовательно включенных нормально0 замкнутых и нормально разомкнутых контактов второго и третьего аналоговых переключателей , соответственно, подключены к первым выводам второго и третьего делителей напр жени , вторые выводы которых объединены и подключены к инвертирующему входу третьего операционного усилител , второй токовый вывод термодатчика подключен к выходу первого операционного усилител , управл ющие входы первого, второго и третьего аналоговых переключателей подключены к знаковому выходу аналого-цифрового преобразовател .serially connected normally0 closed and normally open contacts of the second and third analog switches, respectively, are connected to the first terminals of the second and third voltage dividers, the second terminals of which are combined and connected to the inverting input of the third operational amplifier, the second current output of the thermal sensor is connected to the output of the first operational amplifier , the control inputs of the first, second and third analog switches are connected to the sign output of the analog-digital conversion ovatel.

VuflVufl

Фиг. 2FIG. 2

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Цифровой измеритель температуры, содержащий последовательно соединенные первый образцовый резистор, резистор и первый делитель напряжения, включенные между положительной и отрицательной шинами источника питания, преобразователь напряжение-ток, подключенный входами к выводам первого образцового резистора, а выходом - к первому токовому выводу термодатчика, подключенного первым потенциальным выводом к инвертирующему входу первого операционного усилителя, соединенного неинвертирующим входом со средней точкой первого делителя напряже9 кия, первый вывод которого подключен к первому сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя, подключенного входами опорного напряжения к выводам второго образцового резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены первый, второй и .третий аналоговые переключатели, второй и третий делители напряжения, третий образцовый резистор и второй и третий операционные усилители, подключенные неинвертирующими входами ко второму потек -иальному выводу термодатчика и первому сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя, соответственно, инвертирующий вход третьего операционного усилителя соединен с его выходом через второй образцовый резистор, а с отрицательной шиной источника питания - через третий образцовый резистор. инвертирующий вход второго операционного усилителя через нормально замкнутый и нормально разомкнутый кон такты первого аналогового переключателя соединен, соответственно, со средними точками второго и третьего делителей напряжения, а его выход подключен через последовательно соединенные нормально замкнутые контакты второго и третьего аналоговых переключателей ко второму сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя, общие точки соединения последовательно включенных нормально0 замкнутых и нормально разомкнутых контактов второго и третьего аналоговых переключателей, соответственно, подключены к первым выводам второго и третьего делителей напряжения, вторые выводы которых объединены и подключены к инвертирующему входу третьего операционного усилителя, второй токовый вывод термодатчика подключен к выходу первого операционного усилителя, управляющие входы первого, второго и третьего аналоговых переключателей подключены к знаковому выходу аналого-цифрового преобразователя.A digital temperature meter containing a first model resistor, a resistor, and a first voltage divider connected in series between the positive and negative buses of the power source, a voltage-current converter connected to the terminals of the first model resistor, and an output to the first current terminal of the temperature sensor connected first potential output to the inverting input of the first operational amplifier connected by a non-inverting input to the midpoint of the first voltage divider e9 cue, the first output of which is connected to the first signal input of an analog-to-digital converter, connected by the inputs of the reference voltage to the terminals of the second model resistor, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurement, the first, second and third analog switches are inserted into it, the second and a third voltage divider, a third exemplary resistor, and a second and third operational amplifiers connected by non-inverting inputs to the second flow-through terminal of the temperature sensor and the first signal input of the analog -digital converter, respectively, the inverting input of the third operational amplifier is connected to its output through the second model resistor, and with the negative bus of the power source through the third model resistor. the inverting input of the second operational amplifier through the normally closed and normally open contacts of the first analog switch is connected, respectively, to the midpoints of the second and third voltage dividers, and its output is connected through series-connected normally closed contacts of the second and third analog switches to the second signal input of the analog digital converter, the common connection point of series-connected normally 0 closed and normally open contacts of the second and third analog switches, respectively, are connected to the first terminals of the second and third voltage dividers, the second terminals of which are combined and connected to the inverting input of the third operational amplifier, the second current output of the temperature sensor is connected to the output of the first operational amplifier, the control inputs of the first, second and third analog the switches are connected to the sign output of the analog-to-digital converter. Составитель И.Власова Compiled by I. Vlasov Редактор Н. Козлова Editor N. Kozlova Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая Tehred M. Morgenthal Corrector M. Kucheryavaya
Заказ 1400 Тираж ПодписноеOrder 1400 Circulation Subscription ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРVNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101Production and Publishing Plant Patent, Uzhgorod, Gagarin St. 101
SU904855845A 1990-05-21 1990-05-21 Digital temperature meter SU1728678A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904855845A SU1728678A1 (en) 1990-05-21 1990-05-21 Digital temperature meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904855845A SU1728678A1 (en) 1990-05-21 1990-05-21 Digital temperature meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1728678A1 true SU1728678A1 (en) 1992-04-23

Family

ID=21530246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904855845A SU1728678A1 (en) 1990-05-21 1990-05-21 Digital temperature meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1728678A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР М; 1191754.кл. G 01 К 7/16, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1597602. кл. G 01 К 7/16, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110514322B (en) High-precision temperature sensor
EP2273277B1 (en) Internal self-check resistance bridge and method
US4413917A (en) Resistance measuring system
CN117516740A (en) T-shaped thermocouple signal processing device and method
SU1728678A1 (en) Digital temperature meter
CN117420359A (en) Full-dynamic-range high-precision resistance measuring structure and measuring method thereof
CN211347141U (en) Four-wire system temperature measuring device with linear compensation
CN114812839A (en) Chip temperature sensor circuit and audio power amplifier
Ding et al. A fast-multi-channel sub-millikelvin precision resistance thermometer readout based on the round-robin structure
JPH09203667A (en) Temperature detecting circuit
TR202020541A1 (en) A TEMPERATURE SENSING SYSTEM WITH THE THERMISTOR
RU2549255C1 (en) Digital temperature meter
JP3937364B2 (en) Voltage / resistance generator
SU1397743A1 (en) Multipoint digital thermometer
RU2025675C1 (en) Device for measuring temperature and temperature difference
SU1154553A1 (en) Device for measuring temperature
SU1370583A1 (en) A.c.-to-d.c.voltage instrument transducer
Vlassis et al. Pressure sensors interfacing circuit with digital output
JPS6347999Y2 (en)
SU687396A1 (en) Resistances comparator
JPS5937710Y2 (en) temperature measuring device
SU998975A1 (en) Resistance remote measuring device
JPH0510720B2 (en)
US3495169A (en) Modified kelvin bridge with yoke circuit resistance for residual resistance compensation
SU661369A1 (en) Differential voltage calibrator-voltmeter