SU785874A1 - Врем -импульсный функциональный преобразователь температуры - Google Patents

Description

(54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относитс  к области приборостроени , а именно к преобразовател м сигналов терморезисторов , и может быть использовано в измерительной технике и автоматике: аналого-цифровых преобразовател х, приборах, измер югцих температуру, разность температур, а также выполн ющих функциональное преобразование в форме дробно-рациональной функции.

Известен -Функциональный преобразователь 1 , содержащий четыре элемента с управл емой проводимостью , включенных в плечи моста, одна диагональ которого подключена к источнику опорного напр жени , а друга  - к блоку уравновешивани . В состав преобразовател  также вход т коммутатор, запоминающий блок и блок управлени .

Схема такого преобразовател  дл  р да конкретных практических применений неоправданно слохсна.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  функциональный преобразователь дл  воспроизведени  дробно-рациональных функций f2, который состоит из .шестиплечевого моста с резисторами,

входна  мала  диагональ которого, ограничивающа  два плеча., подключена к источнику опорного тока, противоположно симметрична  мала  диагональ подключена к управл емому источнику тока, вход которого подключен К выходной (большой)диагонали моста.

Выходным сигналом этого преобра10 зовател   вл етс  посто нный ток, т.е. аналоговый сигнал. Следовательно , он может быть использован только как аналоговый прибор. При построении цифрового прибора преобра15 зователь должен быть дополнен преобразователем аналогового сигнала в дискретный, что усложн ет структуру приборов.Погрешность источника опорного тока целиком входит в вы20 ходную величину. При этом предъ в- , л етс  жесткое требование к выполнению источника тока. Кроме того, реализаци  устройства возможна только тогда, когда опорный (D) и ком25 пенсирующий (Э,-) токи направлены встречно, что,  вл  сь условием разв зки источников по нагрузке, ограничивают функциональные возможности преобразовател .

30 Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  и повышеHj e тоь-ности работы устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что врем -импульсный Функционал ный преобразователь температуры, содержа ций шестиплечевой измерительный мост, выходна  диагональ которого подключена к интегратору, последовательно с которым включен нуль-орган источник опорного тока и формир ;1ватель пр моугольных импульсов, вход синхронизации и информационны вход которого подключены соответственно к генератору опорной частоты и выходу нуль-органа, а выход  вл етс  выходом преобразовател , содержит два синхронно коммутируемых переключател , подвижные контакты которых подключены к источнику опорного тока неподвижные контакты подсоединены соответственно к двум парам смежных по отношению к выходной диагонали шестиплечевого измерительного моста его вершин, а управл ющие входы синхронно коммутируемых переключателей соединены с выходами формировател  пр моугольных импульсов. На чертеже показана функциональна  схема преобразовател . Преобразователь содержит шестиплечевой измерительный мост с вершинами 1 и 6. Источник опорного тока 7 посредством двух синхронно коммути руемых переключателей 8,9 подключен к вершинам 1, 3,4,6 моста, не лежащим на выходной диагонали, образован ной вершинами 2,5. Выходна  диагональ подключена к интегратору 10, последовательно с которым включен нуль-орган 11. Управл ющие входы переключателей 8 и 9 подключены к выхо дам формировател  пр моугольных импульсов 12, вход синхронизации и информационный вход которого подключены соответственно к нуль-органу 11 и генератору 13 опорной частоты. Преобразователь работает в режиме двухтактного интегрировани . В первом такте интегрировани  через переключатели 8,9 генератор 7 производит зар д интегратора 10. Первый такт длитс  стабильное врем  Т1, определ емое формирователем 12 и частотой генератора 13. По истечении времени Т1 переключатели 8 и 9 переключаютс  в противоположное состо ние и генератор 7 подключаетс  к другой диагонали моста. С этого момента начинаетс  разр д интегратора 10. Момент разр да инт-егратора фиксируетс  нуль-органом 11, который через формирователь 12 выключает переключатели 8 и 9. Врем  разр да интегратора , т.е. длительность второго такта,  вл етс  выходным параметром преобразовател . Вид воспроизводимой функции зависит от того, к каким диагонал м подключены неподвижные контакты переключателей и от соотношени  сопротивлений резисторов моста.Когда подвижные контакты переключателей подключены к противоположно симметричным малым диагонал м моста с вершинами 4,6, длительность второго такта определ етс  выражением R4.5()-R56CRlb- R34-) Ra3()-R-12.(R34.+ R45) сопротивлени  резисторов , включенных между вершинами i,j(,2,3, 4,5,6) (j 1,2,3,4,5,6) Функци  вида i т ()()-ft2aЯ56 , R-i2.R-4.5-(Rfe1- R56)() воспроизводитс  преобразователем, когда подвижные контакты переключателей 8 и 9 подключены к большой диагонали моста с диаметрально противоположными вершинами 6 и 3. Из выражений (1) и (2) видно, что длительность импульсов выходного сигнала Т2 не зависит от тока источника 7 и, следовательно, его погрешность не вли ет на результат преобразовани . Выходным сигналом преобразовател   вл етс  врем -импульсный сигнал Т2 или пакеты импульсов длительностью Т2 и заполненные частотой генератора 1-3. Начало следующего цикла преобразовани  начинаетс  по сигналу формировател  12. Предложенный преобразователь проще известных и обладает достаточно широкими функциональк|з1ми возможност ми . Преобразователь может быть реализован как цифровой термометр, когда нужна линеаризаци  характеристики датчика, например платинового термометра. В этом случае возможно формирование, например. Функции вида -1Шкотора  практически с достаточной точностью аппроксимирует реальную характеристику платинового термометра в конкретном рабочем диапазоне температур. Эта реализаци  устройства достигнута при условии ,R mRab, tn R5b|R45, tl ft5b- -R, i R56Ct -R5b), R-ia 0, a niR54-. , T -T-iKl где fi - сопротивление термометраj 0 - добавочный резистор, включенный последовательно с R . Возможна реализаг.ин цифрового прибора дл  измерени  ра-пюс-ти температур , залаваег их платиновыми термометрами , дл  которого из Л)ормулы (1), получено

ftfi ti

(+)

-гг К1

IV Ч)

сгде fli , R. С 34 - датчики темпера тур,

K-iC- посто нные величины .

Выражение (4) получено из выражени  (1) при услови х R45 R., R , Kl R56/Rii,

, «56 861 Ria.

Дл  линейных, например, медных

термометров получено

°-5itlV4

при условии R-  :о, ,

КЫ И56,

4V

сопротивлени  термометров .

С помощью предложенного устройства возможно функциональное преобразование температур вида

-- ; шь75ррт,

где R56/fi-4-5 - сопротивлени  термметров , например пр мой и обратной сетевой воды.

Эта реализаци  получена из выражени  (1) при обратном направлении тока в первом такте. При этом посто нные коэффициенты равны i) Rb1-CRMliTi), Ki Rb-t/R-flK-l.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 537357, кл.С Об G 7/26, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 591872, кл.б 06 G 7/26, 1975 (прототип).