SU619809A1 - Цифровое устройство дл измерени температуры - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  Е области, температурных измерений.

Известны цифровые мосты переменного тока, например, след щего уравновешв вани , использующие в качестве измерительных устройств сравнени  сопротивлеНИИ мостовые или мостовые с тесиой индуктивной св зью схемы i . Однако цифровые мосты переменного тока не обеспечивают компенсации иелвнейности характеристики термометра сопротивлени  сложны конструктивно;

Известны цифровые измерители темпе ратуры| 2. , содержащие термометр сопротивлени , вкшоченный в мостовую измерительную схему, нуль-орган, подключен-, ный к диагонали мостовой схемы, управп емую проводимость, включенную б одно из плен моста. В этом устройстве уравновешивающим элементом  вл етс  управ- л ема  проводимость.

Недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерени . На точность измерени  (жазывает вли ние сопротивление линии св зи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  автокомпенсационное устройство дл  измерени  температуры 3J , содержащее термометр сопротивлени , включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора тока, во вторичную обмотку которого включены усилитель, компенсирующий и щунтирующий резисторы, основной и дополнительные реохорды. С целью повышени  точности измерени , между рабочим сопротивлением основного и дополнительного реохордов, движки которых механически св заны, включен вспомогательной резистор , а к щунтирующему резистору nouKnUf чен вывод рабочего сопротивлени  дополнительного реохорда, движок которого соединен ко вторичной обмотке трансформатора тока.

Claims (3)

1. Это устрмство имеет следующие недостатки: отсутствие цифрового выхода, низка  точность измерени , сложность устройства и низка  надежность, выа- ванна  наличием механических узлов. Целью изобретенги   вл етс  повышеjHHe .точности измерени , обеспечение цифрового выхода, линеаризаци  выходной характеристики устройства при использовании термометров с нелинейной характерис тикой, повышение, нэдежностн устрсЛства. Это достигаетс  тем, что в предлагаемое устройство дл  вамеренн  температуры, содержашее трансформатор тока, термометр сопротивлени , включешшсй последовательно с первичнсх р&14Отк(Л траваЛ)с матора тСка и соединенный саним выводом со вторичной обмоткой, нуль-орган, введена цепь, подключенна  к выводам вторичной обмотки трансформатора, состо ща  из параллельно соединенных шунтирующего резистора и двух последователыю соедине ных резистор, к выводам одного из кото рых подключена цифрова  проводимость, уп равл ющий, вход которой через формирователь соединен с реверсивным счетчиком, генератор импульс еж, пЪдключенный через ключевое устройство к реверсивному счег чику, причем вход нуль-органа соединен со средней точкой, последовательно соединенных резисторов и выводом термометра сспротивлени , а выход соединен с управл ющим входом ключевого устройства На чертеже представлена блс с-схема тисываемого устройства дл  измерени  температуры. Цифрсюое устройство содержит термометр сопротивлени  Ij включенный четырехпроводной пинией св зи, грансформатор тока 2, шунтирующий резистор 3, резисторы 4 и 5, управл емую цифровую про водимость 0, нуль-орган 7, генератс так товых импульсов 8, ключевое устройство 9, состо щее совпадений 1О и lip реверсивный счетчик 12, формирователь 13, цифровое отсчетное устройство 14. Термометр 1 включен последовательно с первичной обмоткой трансформатора 2, параллельно выводам вторичной обмотки которого включены шунтирующий резистор 3 и последовательно соединенные резисторы 4 и 5. Один вывод резистора 4 подключен к aaжи fутермометра 1, а другой - к зажиму нуль-органа 7. Другие загюмы термометра 1 и нуль-органа 7 соединены между собою. Параллельно выводам резистора 5 включена цифрова  управл ема  проводимость 6. Вывод нульоргана 7 и выход генератора 8 соединены со схемами ссжпадени  Ю и 11, вы-, ходы которых подключены к реверсивному счетчику 12. Счетчик ,12 управл ет через формирователь 13 цифровой проводимостью 6, а его состо ние индуцируетс  цифровым отсчетным устройством 14. Резистор 15 ограничивает величину тока через термометр 1 и включен последовательно с тер1момётром 1 и первичной обмоткой трансформатора 2. При начальном значении измер емой температуры падение напр жени  на термометре 1 уравновешиваетс  падением напр жени  на резисторе 4. В этом случае цифрова  след ща  система (нулЬ орган 7, реверсивный счегчик 12) уста Навпивает нулевое значение проводимости С повышением температуры увеличиваетс  сопротивпение термометра 1, а следовательно , и падение напр кени  на нем. На входе нуль-органа 7 по вл етс  напр жение разбаланса, которое вызывает изменение проводимости 6 до тех пор, пока падение напр жени  на резисторе 4, определ емое значением прсжодимостн 6, не станет равным палению напр жени  на терморезисторе. При этом записанный в счетчике код будет пропорционален с одной стороны величине цифровой проводимости 6, а с другой - измер ем му приращению сопротивлени  терморезистс а , т.е. измер ем тй температуре. За счет предложенного включени  резисторов 3 4, 5 и проводимости 6 обеспечиваетс  функциональное преобразование приращени  напр жени  на резисторе 4, совпадающее с нелинейным законом изменени  приращени  сопротивлэни  те0мометра 1 от темпера 1уры, При этом обеспечиваетс  линейна  зависимость выходного кода устройства от измер ем температуры. Требуема  величина нелинейности компенсирующего напр жени  с резистора 4 достигаетс  выбором сойтношений сопротивлений резисторов 3, 4 и 5 при неизменных характеристиках цифровой провод(шости. Применение предлагаемого устройства нар ду с известными достоинствам и автокомпенсационной схемы - отсутствие вли ни  сопротивлени  соединительной линии на точность измерени  температуры и возможность ее работы с ннзкоом-ными термометрами ( сотые, дес тые доли Ома), что выгодно отличает его от прототипа, обеспечивает: неносредственко цифровой выход, который может быть использован дл  вывода на устройство дл  ;цифровой печати , на вход управл ющей вычислительной машины и т.д.; гтри нелинейной характеристике преобразовани  термометра линейную зависи мость выходного кода от измер емой температуры; возможность компенсации как попожигепьной непинейности характеристики датчика ( проводимость 6 управп етс  пр мым выходным кодом реверсивного CHGiv чикч), гак и отрицательной ( при управЬ пении, инверсным кодом); возможность испопьзовани  в составе цифровой проводимости мапых вепичин про водимостей ( больших сопротивлений), что позвол ет примен ть в качестве бесконтак ных ключей с сохранением ш 1сокой точноо ти намерени  МОП-транзисторы; при достаточно простой схеме устройст , ва высокую точность измерени  температу Предложенное устрсйство в диапазону измерени  температур от -2рО С позвол ет почти на 2 пор дка уменьшить нелинейность характеристики платинового термометра сопротивлени  и обеспечить .точность измерени  пор дка 0,1-2%. Формула изобретени  Цифровое устройство дл  измерени  температуры, содержащее трансформатор тока, терм1 етр сопротивлени , включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора тока и соединенный одним вьтодом со вторичной обмоткой, нуль-орган, отличающее 1с г тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены цепь, подключенна  к выводам вторичной обмотки трансформа-, тора, состо ща  из параллельно соединенных щуитирующего резистора и двух последовательно соединенных резисторов, к выводам одного из которых подключена цифрова  проводимость, управл ющий вход кс торой через формирователь соединен с {юверсивным счетчиком, генератор импульсоё ., подключенный через ключевое устройство к реверсивному счетчику, причем вход нуль-органа соединен, со сред(ей точкой последовательно соединенных резисторов и выводом термометра сопротивлени  , а выход соединен с управл ющим входом ключевого устройства. Источники нвформапиЕ, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Орнатский П. П. Автоматические измерени  и приборы. Вища щкола, Кие|в, 1971, с. 117.
2. 2.Нетребенко К. А., Реутов В. Б. Аналого-цифровые преобразователи дли р знсторных датчиков, М., Энерги , 1976, с. 9.
3. 3.Авторское свидетельство СССР Мг 454433 кл. Q О1 К 7/16, 1972.