SU777480A1 - Устройство дл измерени температуры - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение отнюситс  к технике измерени  температуры и предназначено дл  использовани  в медицине, биологии, а также дл  измерени  температуры объектов с нестационарными теплофизическими параметрами .

Известны схемы устройств дл  измерени  температуры, в которых используютс  корректирующие цепи дл  увеличени  быстродействи  1.

Недостатком устройства  вл етс  мала  точность измерени  при быстрых изменени х температуры, так как оно не учитывает изменение посто нной времени цереходнопо процесса на выходе датчика.

Известно также устройство, содержащее преобразователь температуры, два дифференциатора , логарифмический усилитель, масщтабный усилитель, сумматор и регистрирующий прибор 2.

Однако так как результат измерени  пропорционален абсолютным величинам производной и измен емого весового коэффициента , то погрещность результата равна сумме погрешностей двух дифференциаторов, логарифмического усилител  и усилител , управл емого напр жением, что ограничивает возможность получени  необходимого результата при повыщении требований к точности. Кроме того, устройство имеет низкую технологичность и громоздкость - блоки логарифмического усилител  и усилител , управл емого напр жением, требуют сложней, индивидуальной настройки и за5 нкмают значительную часть объема оборудовани . Кроме того, отмечаетс  невысока  точность в случа-е, если посто нна  времени переходного процесса нестандартна, т. е. измен етс  в процессе измерени .

10

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности измерений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  температуры, содержащее преобразователь температуры,

15 подключенный к дифференциатору, сумматор и регистрирующий прибор, введены первый и второй пороговые блоки, первый и второй блоки запоминани  с управл ющими входами и дифференциальный усилитель,

20 причем входы пороговых блоков подключены к пыходу дифференциатора, а выходы - к управл ющим входам соответственно первого и второго блоков запоминани , вход первого блока запоминани  и один вход дифференциального усилител  подключены к преобразователю температуры, а выход первого блока запоминани  подключен к другому входу дифференциального усилител , выход которого подключен к одному из вхо30 дов сумматора, другой вход которого подключей к преобразователю температуры, а выход - к входу второго блока запоминани , выход которого подключен к регистрирующему прибору.

На фиг. 1 показана структурна  схема предлагаемо го устройства.

Устройство дл  измерени  температуры содержит преобразователь температуры /, дифференциатор 2, первый блок запоминани  3, диффереициальный усилитель 4, первый и второй пороговые блоки 5 и 6, сумматор 7, второй блок запоминани  8 и регистрирующий прибор 9.

Устройство работает следующим образом .

После подключени  датчика к объекту измерени  на выходе преобразовател  температуры 1 начинает нарастать напр жение Ui (см. фиг. 2). Это напр жение поступает на входы дифференциатора 2, первого блока запоминани  3 и дифференциального усилптел  4. Так как на выходе блока запоминани  отслеживаетс  выходной сигнал преобразовател  температуры, то до момента времени z, на выходе дифференциального усилител  информаци  отсутствует (разность сигналов равна нулю). В момент времени /1 блок 5, на вход которого подаетс  выходной сигнал дифференциатора срабатыЬает и посылает управл ющий импульс Ls на вход первого блока 3, последний фиксирует на своем выходе выборку Ui. После момента времени (i на выходе усилител  4 начинает нарастать напр жение, пропорциональное передаче К дифференциального усилител . В .момент времени /2 срабатывает второй пороговый блок 6. На выходе сумматора в этот момент формируетс  сигиал U:, в соответствии с выражением

f/5 U,(t2) и 2 + KAU,

где f/2 - сигнал на выходе преобразовател  температуры в момент времени /а;

AU - разность сигиалов на выходе преобразовател  температзфы в моменты времени

t2 и Л (At/ Uz-U).

Если выбрать величину коэффициента передачи К. дифференциального усилител  при данном отношении порогов срабатывани  пороговых блоков В и„.-. и„, равным

о

К. 7,-, ТО значен.че ,, фиксируемое в

момент времени 2 на выходе второго блока 8, равно 7- /т, т. е. равно искомой величине независимо от величины посто нной времени переходного процесса.

Результат измерени  в предлагаемом устройстве определ етс  по самой переходной характеристике датчика температуры с

помощью двух выборок с постю нным коэффициентом , а момент второй выборки определ етс  не абсолютным значением производной , а отношением значений производной в точках 2 и /ь при этом само отношение производных измер ть не требуетс . Это приводит к качественному улучшению погрешности диффереициатора. Изменение собственной посто нной времени и частотные искажени  практически полностью Компенсируютс . Это снижает требовани  к дифференциатору и упрощает его конструкцию .

Предлагаемое устройство также позвол ет производить точные измерени  и при нестащюнарности посто нной времени переходного процесса. На фиг. 3 представлены экспериментальные зависимости коэффициента К передачи дифференциального усилител , необходимого дл  получени  точного результата при данном отношении В. На фиг. 3 крива  / соответствует случаю стационарности посто нной времени переход ,9

исто процесса-/( крива  // - слдчаю увеличепи  посто нной во врем  переходного процесса; крива  /// - уменьшению посто нной. При нестационарности посто иной времени мы всегда можем выбрать такую величину В, котора  обеспечит заданную точность.

Предлагаемое устройство отличаетс  хорошей технологичностью, оно требует всего

одной настройки (подстройка величины К при данном отиошении В порогов пороговых устройств), при этом сам процесс кастройки не требует проведени  температурных измерений.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  температуры,

   содержащее преобразователь температуры, подключенный к дифференциатору, сумматор и регистрирующий прибор, отличающеес  тем, что, с целью повыщеии  точности измерени , в устройство введены первый и второй пороговые блоки, первый и второй блоки запоминани  с управл ющими входами, дифференциальный усилитель, причем входы пороговых блоков подключены к выходу дифференциатора, а выходы -

   к управл ющим входам соответственно первого и второго блоков запоминани , вход первого блока запоминани  и один вход дифференциального усилител  подключены к преобразователю температуры, а выход первого блока запоминани  подключен к другому входу дифференциального усилител , выход которого подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого подключен к преобразователю температуры, а

   выход - к входу второго блока запомина5б

   ПИЯ, выход которого подключен к регистри-1. Справочник по системотехнике. Под

   рующему прибору.ред. Р. Макола, Пер. с англ. - «Советское

   Источники информации, прин тые во2. Авторское свидетельство СССР

   внимание при экспертизе:5 № 546793, кл. G 01 К 3/10, 1977.

   777480

   радио, 1970, с. 478-479.

   /

   Vr

   .

   / -

   Ю 0 ,4 0,60..8

   Фуг.З