(5) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ
Изобретение относитс к области теплоизмерений. Известен цифровой термометр дл измерени температуры, содержащий т мопару, включенную последовательно усилителем и след щим двигателем в мостовую потенциометрическую схему, питаемую от стабилизированного источника питани , а также последовательно с термопарой включен питаемы от самос:то тельного источника мост с термометром сопротивлени в одном из плеч, помещенный вместе с термопарой в контролируемую среду jjlj. Точность этого устройства не высока , так как инерционность след ще го двигател позвол ет примен ть ег только при измерении медленно мен ю щихс температур. С повышением дина мики изменени температуры погрешность измерени достигает 10-15%. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс цифровой термометр, содержащий датчик температуры , усилитель посто нного тока, Источник опорного напр жени , генератор линейно измен ющегос напр жени , сравнивающее устройство, генератор тактовых импульсов, цифровой счетчик, дешифратор, цифровой индикатор и дополнительное сравнивающее устройство, включенное параллельно с основным сравнивающим устройством между усилителем и генератором линейно измен ющегос напр жени , а в качестве генератора тактовых импульсов используетс генератор с управл емой частотой, св занный с цифровым счетчиком через дешифратор t2, Однако погрешность измерений этим цифровым термометром, достигает 1,5-2, что не удовлетвор ет современнным требовани м. Величина погрешности измерений определ етс погрешностью установки частоты в генераторе -тактовых импульсов. Цель изобретени - повышение точности измерени . Дл достижени цели в устройство введены дополнительный усилитель посто нного тока, цифровое управл емое сопротивление и аналого цифровой преобразователь, при этом источник опорного напр жени соединен с пе реключателем, один из выходов которого подключен к одному из входов цифрового управл емого сопротивлени выход которого через дополнительный усилитель посто нного тока соединен с одним из входов аналого-цифрового преобразовател , выход которого подключен к управл емому входу цифрового управл емого сопротивлени и через дешифратор к входу цифрового индикатора , а выход устройства сравнени соединен с входом генератора тактовых импульсов, выход которого через электронный ключ подсоединен к второму входу аналого-цифрового преобразовател . На чертеже изображена структурна схема устройства. Устройство содержит источник 1 опорного напр жени , который соедин етс своим выходом с переключателем 2. Выходы переключател 2 соединены через датчик 3 температуры и цифроуправл емое сопротивление k с входами усилителей 5 и 6 посто нного тока. Причем, усилитель 6 посто нного тока вл етс дополнитель ным. В свою очередь, выходы усилителей 5 и 6 посто нного тока подклю чены к входам сравнивающего устройства 7- Кроме того, выход усили .тел 5 подсоединен также к входу ан лого-цифрового преобразовател (АЦП 8, на второй вход которого поступают импульсы с генератора 9 тактов импульсов (ГТИ) через электронный ключ 10. Управление электронным клю чом 10 осуществл ет устройство 7 сравнени . Выход АЦП 8 соединен с у равл ющим входом цифроуправл емого сопротивлени (ЦУС) k и через дешифратор 11 с цифровым индикатором 12. .Цифровой термометр работает следующим образом. Перед началом измерени производитс включение необходимого режима работы при помощи переключател 2 в зависимости от используемого датч ка температуры. При работе с термометрами сопротивлени или полупроводниковыми терморезисторами выход источника 1 опорного напр жени подключаетс при помощи переключател 2 через датчик 3 температуры и ЦУС к входам усилителей 5 и 6 посто нного тока. Если же в качестве датчика 3 температуры используетс термопара, то при помощи переключател 2 выход источника 1 опорного напр жени подключаетс через ЦУС 4 к входу усилител 6 посто нного тока (УПТ), а термопара 3 подключаетс к входу УПТ 5. После этого устройство тарируетс таким образом, чтобы напр жение на выходах обоих усилителей 5 и 6 посто нного тока были равны. При этом на выходе устройства 7 сравнени по витс сигнал, который сигнализирует о равенстве сравниваемых напр жений и закрывает электронный ключ 1 О. При измерении температуры сигнал от датчика 3 после усилител 5 поступает в устройство 7 сравнени и на АЦП 8. Так как сигнал с выхода УПТ 5 не равен сигналу с выхода дополнительного усилител 6, то на выходе устройства сравнени отсутствует сигнал равенства сравниваемых напр жений , который закрывает электронный ключ 10. Тактовые импульсы с ГТИ 9 поступают на АЦП 8 через открытый электронный ключ 10, АЦП 8 преобразует аналоговую величину сигнала датчика 3 температуры в цифровой код, который подаетс на управл ющий вход ЦУС 4 и через дешифратор 11 на цифровой индикатор 12. Под действием цифрового кода сопротивление ЦУС k мен етс , а следовательно, мен етс коэффициент усилени УПТ 6. Этот процесс будет происходить до тех пор, пока величина сигнала на выходе усилител 6 не станет равной величине сигнала от датчика 3 температуры на выходе усилител 5- Тогда устройство 7 сравнени выработает сигнал, который закроет электронный ключ 10, что повлечет за собой прекращение процесса преобразовани в АЦП 8. Величина цифрового кода на выходе АЦП соответствует величине измер емой температуры, индицируемой цифровым индикатором 12. Это состо ние сохран етс до тех пор, пока не изменитс контролируема температура. Применение предлагаемого устройства дает возможность повысить точность измерени температуры при различных динамических изменени х контролиру