SU953471A1 - Low temperature digital meter - Google Patents

Low temperature digital meter Download PDF

Info

Publication number
SU953471A1
SU953471A1 SU813241577A SU3241577A SU953471A1 SU 953471 A1 SU953471 A1 SU 953471A1 SU 813241577 A SU813241577 A SU 813241577A SU 3241577 A SU3241577 A SU 3241577A SU 953471 A1 SU953471 A1 SU 953471A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
piecewise linear
linear approximation
integrator
Prior art date
Application number
SU813241577A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Грибок
Владимир Иванович Зорий
Владимир Иванович Пуцыло
Original Assignee
Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
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 Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола filed Critical Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority to SU813241577A priority Critical patent/SU953471A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU953471A1 publication Critical patent/SU953471A1/en

Links

Description

(54)-ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР(54) -DIGITAL LOW TEMPERATURE METER

1one

Изобретение относитс  к температурным измерени м, а именно к устройствам дл  измерени  низких температур с автоматической компенсацией термоЭДС свободных концов термоэлектрического термометра.The invention relates to temperature measurements, namely, devices for measuring low temperatures with automatic compensation of the thermoelectric power of the free ends of a thermoelectric thermometer.

Известны способы и устройства дл  компенсации изменени  термо-ЭДС термоэлектрического термометра при изменении температуры его свободных концов, например путем учета поправки на тем- пературу свободных концов, путем термостатировани  свободных концов с применением пассивных или активных термостатов и удлин ющих термоэлектродных проводов - J3.Methods and devices are known to compensate for the change in thermo-EMF of a thermoelectric thermometer when the temperature of its free ends changes, for example, by taking into account the temperature correction of the free ends, by thermostating the free ends using passive or active thermostats and extension thermoelectrode wires - J3.

Однако известным способам и устройствам присущи существенные недостатки. При учете поправки к {езультату измерени  необходимо измер ть температуру свободных концов и, пользу сь градуировочной характеристикой термоэлектрического термометра, расчетным путем корректи-However, the known methods and devices have significant drawbacks. When taking into account the amendment to the {measurement result, it is necessary to measure the temperature of the free ends and, using the calibration characteristic of a thermoelectric thermometer, by calculation

ровать результат измерени . Такой способ трудно поддаетс  автоматизации и требует измерени  температуры свободных концов,Measure the measurement result. This method is difficult to automate and requires measuring the temperature of the free ends,

Известны также устройства тира ком- . пенсационного термометра КТ дл  автоматической компенсации изменени  термо-ЭДС ТТ, представл ющие собой равноплечий мост, три плеча которого выполнены из манганиновой проволоки, Also known devices gage com-. a CT sensor thermometer for automatic compensation of changes in the thermo-emf of the TT, which are an equal-shoulder bridge, whose three arms are made of manganin wire,

10 а четвертое - из медной. Мост питаетс  от источника стабилизированного напр жени  и выходом включаетс  в разрыв между выходом ТТ и входом вторичного измерительного прибора 10 and the fourth - from copper. The bridge is powered by a stabilized voltage source and the output is included in the gap between the CT output and the secondary meter input.

Включение компенсационного устройства на входе прибора значительно ухудшает помехоустойчивость измерени , а кроме того, различные модификации КТ The inclusion of a compensation device at the device input significantly impairs the measurement immunity, and in addition, various modifications of the CT

20 обладают низкой точностью. Погрешность компенсаций изменени  термо-ЭДС ТТ в диапазоне изменени  температуры свободных концов О-50 С ниже ±3 С. Наиболее близким по технической cyuuiocTvi и достигаемому результату к предлагаемому цифровому измерителю температуры  вл етс  устройство дл  измерени  температуры, содержащее термо электрический термометр и тоследовательно соединенные усилитель, резистор, переключатель, интегратор, сравнивающее устройство и селектор, ко второму входу которого подключен выход генератора так товых импульсов, вход которого соединен с выходом устройства автоматической подстройки частоты, второй вход сравнивающего устройства св зан с общей шиной , цифровое отсчетное устройство, блок управлени  и блок кусочно-линейной аппроксимации , выход которого соединен с одним из неподвижных -контактов переключател  и входом интегратора, к другому неподвижному контакту переключател  подключена обща  щина, причем сиг нальные входы блока управлени  соедине ны со входом устройства автоматической подстройки частоты и выходом генератора тактовых импульсов, а. выходы св заны с управл ющими входами переключател , блока. Кусочно-линейной аппроксимации , селектора и цифрового от- счетного устройства 5. Недостатком этого устройства  вл етс  отсутствие автоматической компенсации изменений температуры свободных ко цов ТТ, а применение любого из описанных способов и устройств компенсации не обеспечивает достаточной точности. Цель изобретени  - повыщение точности измер-эни  температуры. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены реверсивный счетчик, второй блок кусочно-линейной аппроксимации, ключ, терморезистор и преобразователь сопротивлени  в напр жение , ко входу которого подключен по четырехпроводной линии св зи терморезистор , а выход соединен с одним из неподвижных контактов ключа, другой непод вижный контакт которого св зан с выходом термоэлектрического термометра, а подвижный контакт соединен со входом усилител , выход второго блока кусочнолинейной аппроксимации св зан с общей точкой соединени  необходимого контакта переключат(У1Я выхода первого блока кусочно-пинейной аппроксимации и входа интегратора, суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика подключены к соответствующим выходам селектора , а выходы соединены со входами цифрового отсчетного устройства, причем- до 714пол 5ительные выходы блока управлени  св заны с управл ющими входами второго блока кусочно линейной аппроксимации и ключа, а сигнальные входы - с выходом сравнивающего устройства и реверсивного счетчика . На фиг. 1 приведена схема цифрового измерител  , низких температур; на фиг. 2 (а, б) - графики, по сн ющие работу устройства, Устройство содержит термоэлектрический термометр 1, ключ 2, усилитель 3. резистор 4, переключатель 5, интегратор 6, сравнивающее устройство 7, селек-: тор 8, цифровое отсчетное устройство 9, первый блок 10 кусочно-линейной аппроксимации , устройство 11 автоматической подстройки частоты, генератрр 12 тактовых импульсов, реверсивный, счетчик 1 3 импульсов, терморезистор 14, преобразователь 15 сопротивлени  в напр жение, второй блок 16 кусочно-линейной аппроксимации , блок 17 управлени . Цифровой измеритель низких температур (фиг. 1) содержит последовательно соединенные термоэлектрический термометр 1, ключ 2, усилитель 3, резистор 4, переключатель 5, интегратор 6, сравнивающее устройство 7, и селектор 8, ко второму входу селектора 8 подключен выход генератора 12 тактовых импульсов, а соответствующие выходы селектора соединены с суммируклцим и вычитающим входами реверсивного счетчика 13 импульсов , выходы которого подключены ко входам цифрового отсчетного устройства 9, а также устройство 11 автоматической подстройки частоты, .выход которого подключен ко входу генератора 12 тактовых импульсов, первый 1О и второй 16 блоки кусочно-линейной аппроксимации, выходы которых соединены и подключены , к общей точке соединени  бдного из неподвижных контактов переключател  5 и Входа интегратора 6. Терморезистор 14 с помощью четырехпроводно.й. линии св- зи подключен ко входу преобразовател  15 сопротивлени  в напр жение, выход кото - рого св зан с одним из неподвижных контактов ключа 2. Блок 17 управлени  сигнальными входами соединен с выходом . сравнивающего устройства 7, входом устройства 11 автоматической подстройки частоты и выходом реверсивного счетчика 13 импульсов, а выходами с управл ющтй .га входами ключа 2, переключател  5, селектора 8, цифрового отсчетного устройства 9, генератора 12 тактовых импульсов и блоков 10 и 16 кусочнолинейной аппроксимации. Устройство работает следующим образом . При включении устройства сигналы с блока 17 управлени  перевод т ключ 2 в нижнее положение, соответствующее подключению выхода преобразовател  15 сопротивлени  в напр жение на вход усилител  3, переключатель 5 перевод т в верхнее положение, что соответствует по ключению резистора 4 ко входу интегратора б, а выходы бчоков 10 и 16 ку сочно-линейной аппроксимации отключают от входа интегратора 6, выходы селектора 8 отключают от входов реверсивного счетчика импульсов 13. При этом на вход интегратора 6 посту пает напр жение равное , (1) -коэффкци.;)нт усилени  усилитегде К л  3; -напр жение на выходе преобразовател  15 сопротивлени  в напр жение, величина которого равна бс. - .коэффициент преобразовател  15 сопротивлени  в напр жение; приращение сопротивлени  термо резистора 14 е изменением тем пературы 9 ев . значение которого равно ARft. ( начальное смещениеUoi;g l n o ° ® сируетс  любым известным способом); где RO - сопротивление терморезистора 14 при О°С; об - температурный коэффициент сопротивлени  резистора 14;© температура свободных концов термоэлект рического термометра 1, поскольку терморезистор 14 размещаетс  в непосредственной близости: от свободных концов термоэлектрического термометра 1 и та- КИМ образом находитс  при той же температуре 0(-.g , что и свободные концы. Напр жение U интегрируетс  интегра тором 6 в течение интервала времени Т, длительность которого выбираетс  равной периоду напр жени  сети питани  устрой- ства и задаетс  блоком управлени . В конце интервала Т на выходе интегратора возникает напр жение . .. где ( - сопротивление резистора 4; С - емкость обратной св зи интегратора 6. После окончани  интервала Т сигналы с блока управлени  перевод т переключатель 5 в нижнее положение, соответствующее подключению общей шины, выход второго блока 16 кусочно-линейной аппроксимации подключают ко входу интегратора .. 6, а выход селектора 8 подключают к вычитающему входу реверсивного счетчика 13 импульсов дл  прохождени  импуль сов от генератора 12 тактовых импульсов, Напр жение с выхода второго блока 16 кусочно-линейной аппроксимации интегрируетс  в течение времени i/x , до момен- та пока интегратор 6 не возвратитс  в исходное состо ние, т. е. пока не выпо/ьнитс  равенство гUo-t кдвсв сП д ;; : (5) - напр жение, противоположной пол рности к U , которое через разр дные резисторы R (0(-g) второго блока 16 кусочно-линейной аппроксимации разр  жает интегратор до нул  (фиг. 2, а). Таким образом, интервал времени определ ют, приравнива  (4) и (5), откуда К-Т-Цбсв- Дбсв) uTi гдеКД Св) значение разр дных сопротивлений блока 16 кусочнолинейной аппроксимации, который работает аналогично блоку кусочно-линейной аппроксимации известного устройства. Момент окотани  интервала t , т. е. возвращение интегратора в исходное состо ние) фиксируетс  сравнивающим устройством 7, по выходному сигналу которого блок 17 управлени  свои1 и сипналами переводит ключ 2 в верхнее полоение , соответствующее переключеш1ю термоэлектрического термометра 1 ко входу усилител  3, переключатель 5 переходит в верхнее положение, подключа  резистор 4 ко входу интегратора 6, выод второго блока 16 кусочно-линейной аппроксимации отключает от входа интегратора , а селектор 8 закрывает, и прохождение импульсов от генератора тактовых импульсов 12 на вычитающий вход реверсивного счетчтжа импульсов 13 прек- решаетс . В реверсивном счетчике зафнзссируетс  код числа N.iot.,, где {Q - частота следовани  импульсов or генератора тактовых импупьсой 12. В момент окончани  интервалаt после соответствующих переключений ко входу интегратора 6 прикладываетс  усилен-на  усилителем .3 выходна  тррмо-ЭДС термоэлектрического термомет ра 1, значе ние которой равно (0„©св), - коэффициент усилени  усилител  3; (бхбсв) выходна  Tepvio-ЭДС термоэлектрического термометра 1 9 X - измер ема  температура; Qpj - температура свободных концо Значение Е(0 х, 0 се) Но представить в таком виде Е(ех,бсв) Е(бх,0С)ДЕ(о°С,всв), (9) где ,О С) - термо-ЭДС соответствующа  значени м, при котором градуиро - ван прибор; ЛЕ (О°С, QCB поправка к термоЭДС термоэлектрического термометра 1 при отличии температуры свободных концов ©се , причем ® X (цифровой измеритель низких температур) а Q се Ос (что всегда имеет место при эксплуатации прибора). При этих уело ВИЯХ всегда Е(бх ,0св)Е. ® ) и всег да выполн етс  соотношение (9). Напр жение Uj интегрируетс  интегратором 6 (как в предыдущем случае vJ) в течение интервала времени Т, длительность которого задаетс  блоком 17 управлени  посредством выделени  периода помехи (периода напр жени  питани  прибора). В конце интервала Т на выходе интегратора возникает напр жение П- III А i QxQcB) или с учетом (9) п (Q o°cl -T-uE(o°c,ecBi ,, i - г::+. i RCRC После окончани  интервала Т сигналы с блока управлени  перевод т переключатель 5 в гижнее положение, соответствую щее подключению общей тины, селектор 8 открывает дл  прохождени  импульсов от генератора 12 тактовых импульсов на сум мирующий вход реверсивного счетчика 1 П мпупьсов, а ко входу интегратора подлючают посто нный резистор R блока 0 кусочно линейной аппроксимации напр жение , противоположной пол рности Ич, происходит разр д интегратора в течеие интервала времени, t (фиг. 26). По окончании этого интервала, что фиксирует  . переходом через ноль реверсивного четчика 13 импульсов, по выходному игналу которого блок управлени  под лючает ко входу интегратора напр жение и о через разр дные резисторы Йз(бх) блока 1D кусочно-линейной аппроксимации и происходит разр д интегратора в те- ение времени t до его исходного состо ни  пока не выполнитс  равенство J Uodi )С ( 11) RjC гдеКз(О)-значение разр дных сопротивлений блока 10 кусочно-линейной аппроксимации, который работает аналогично блоку кусочног линейной аппроксимации известного устройства. Интервал времени Ь определим, приравнива  (10) и (11), т. е. KT-E(Qx,0°C)KJ-uE(0°C,8cB) R.OxVc шш KT-Eie,OOc Uot R3lQx)-c (12) K.T.uE(0°C.ecBl UoRC R-J-C из выражени  (12) определим интервал времени , значение которого равно к.т.Е(бмО°с.рз(ех) Дл  получени  линейной -зависимости интервала времени 1- от измер емой температуры 9 X необходимо обеспечит ь i, условие Е(ек,0°С)-Яз(9к),,,.) так как остальные величины К, Т, Kg и R в уравнении 14 посто нны . Дл  обеспечени  услови  15 необходимр , чтобы R(SX) имело обратную функциональную зависимость Е(0 х,) , что осуществл етс  блоком 10 кусочнол ;1Нбйной аппроксимации. - ;4л  расчога значений сопротивлений RIB зависимости от измер емой температуры 8д аппроксимируют выражение Е(0у,О°С) кусочно пинейной зависимость а затем рассчитывают значени  ) Дл  получени  услови , обеспечивающего компенсацию температуры свободных концов, подставим в (13) значение t из выражени  (б). Таким образом получим .Uec8-f 0cB) uElO°c, условие обе печиваетс  тем, что UQ Ri(9ce) ту же функциональную завис 1мость, что ийЕ(,Эе(}), что обеспечиваетс  вторым блоком 16 кусочно- линейной аппроксимации. Значени  сопроти лений R(.9cg) рассчитываютс  как в извест ном устройстве, предварительно аппроксимировав выражение лЕ (, QC) кусочно-линейной зависимостью, исход  из необходимой точности компенсации ткзменений температуры свободных концов тер моэлектри шского термометра 1. ЗависимостиЕ(0х ) и Д Е (.О°С, 9f4gi) задаютс  градуировочной характеристикой термоэлектрического термометра .,, -В момент окончани  интервала -о, блок управлени  по сигналу сравнивающего устройства 7 переводит узлы при- бЬра в исходное состо ние и цикл измерени  повтор етс . В конце интервала времени t в ревер сивном счетчике импульсов зафиксируетс  код числа , + N2 iot3 Qx ,- o Таким образом, в предлагаемом цифровом измерителе низких температур за счет дополнительного введени  ключа,терморезистора , преобразовател  сопроти лени  в напр жение, второго блока кусоч но-линейной аппроксимации, реверсивного счетчика и соответствующих св зей зна-- чительно повыщаетс  точность измерений температуры, обеспечена автоматическа  компенсаци  вли ни  изменений температ ры свободных концов термоэлектрического термометра на результат измерени . В предлагаемом устройстве более, чем на пор док повыщена точность компенсации изменений температуры свободных концов за счет высокой точности кусочно-линейной а7троксимации завг1скмостил . (С (. 0;-з ) и соответствующей вос1JO производим ости вторым блоком 1 1 кул но-линейной аш1роксима1ШИ записимогти ЛОсв) Формула изобретени  Цифровой измеритель низких температур , содержащий термоэлектрический термометр и последовательно соединенные ус тш1ель, резистор, и гтегратор, сравнивающее устройство и селектор,, ко BTopt Му входу которого подключен выход генератора тактовых импульсов, вход которого соединен с выходом устройства автоматической подстройки частоты, а второй вход сравнивающего устройства св зан с общей шиной, цифровое отсчетноё уст ройство, блок управлени  и блок кусочнолинейной аппроксимации, выход которого св зан с общей точкой соединени  одного из неподвижных контактов переключател  и входа интегратора, к другому неподвижному контакту переключател  подключена обща  щина, причем сигнальные входы блока управлени  соединены со входом устройства автоматической подстройки частоты и выходом генератора тактовых импульсов, а выходы св заны с управл ющими входами переключател  блока кусочно-линейной аппроксимации, селектора и цифрового отсчетного устройства, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности измерени  температуры , в него введены реверсивный счетчик импульсов, второй блок кусочно-линейной аппроксимации, ключ, терморезиотор и преобразователь сопротивлени  в напр жение, ко входу которого подключен по четырехпроводной линии св зи терморезистор , а выход соединен с одним из неподвижных контактов ключа, другой неподвижный контакт которого св зан с выходом термоэлектрического термометра, а подвижный контакт соединен со входом усилител , выход второго блока кусочно-линейной аппроксимации св зан с общей точкой соединени  неподвгокного контакта переключател  выхода первого блока кусочно-линейной аппрокс 1мации и входа тп-гтегратора, суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика икшульсов. подключены к соответствующим выходамселектора . а выходы соединены со входами цифрового отсчетного устройства, причем дополнительные выходы йтокп управ- св заны с управл ющими входами второго блока кусочир-пинпйтюй аппрок cnr-ralriT и lUiV.-,. .ТЛП.-иЧ. С ПХОЛ1. - с выходом сравшшакпцего устройства и реверсивного счетчика импульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Преображенский В. П. Теплотехнические измерени  и приборы. М., Энерги , 1978. с, 95. Л471. 2.Там же, с. 119. 3.Там же, с. 116 4.Там же, с. 121. 55. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2787095/1 8-1О, кл. Q 01 К 7/О2, 02.07.79 (прототип).20 have low accuracy. The error in compensating for the change in thermo-emf CT in the range of temperature changes of the free ends O-50 C is below ± 3 C. The closest in technical cyuuiocTvi and the achieved result to the proposed digital temperature meter is a temperature measuring device containing a thermal electric thermometer and successively connected amplifier , a resistor, a switch, an integrator, a comparison device and a selector, to the second input of which the output of the generator is connected to such impulses, the input of which is connected to the output the automatic frequency control device, the second input of the comparator device is connected to the common bus, a digital reading device, a control unit and a piecewise linear approximation unit, the output of which is connected to one of the fixed-contacts of the switch and the input of the integrator, is connected to another fixed contact of the switch The signal inputs of the control unit are connected to the input of the automatic frequency control device and the output of the clock generator, a. the outputs are connected to the control inputs of the switch unit. Piecewise linear approximation, selector and digital counting device 5. The disadvantage of this device is the lack of automatic compensation for changes in the temperature of free TT pipes, and the use of any of the described methods and compensation devices does not provide sufficient accuracy. The purpose of the invention is to increase the accuracy of temperature measurements. The goal is achieved by introducing a reversible counter into the device, a second piecewise linear approximation unit, a key, a thermistor, and a resistance to voltage converter, to the input of which a thermistor is connected via a four-wire communication line, and the output is connected to one of the fixed contacts of the key, another fixed contact is connected to the output of the thermoelectric thermometer, and the moving contact is connected to the amplifier input, the output of the second piecewise linear approximation unit is connected to the common connection point the necessary contact will switch (the output of the first block of piecewise-pineway approximation and the integrator input, the summing and subtracting inputs of the reversible counter are connected to the corresponding selector outputs, and the outputs are connected to the inputs of the digital reading device, and up to 714 the control outputs of the control unit are connected to The secondary inputs of the second block are piecewise linear approximation and key, and the signal inputs are with the output of the comparator and a reversible counter. FIG. 1 shows a diagram of a digital meter, low temperatures; in fig. 2 (a, b) - graphs explaining the operation of the device, The device contains a thermoelectric thermometer 1, switch 2, amplifier 3. resistor 4, switch 5, integrator 6, comparing device 7, selector: torus 8, digital reading device 9 , the first block 10 piecewise linear approximation, the device 11 automatic frequency control, generator 12 clock pulses, reversing, counter 1 3 pulses, thermistor 14, resistance converter 15 to voltage, second block 16 piecewise linear approximation, block 17 control. Digital low temperature meter (Fig. 1) contains a series-connected thermoelectric thermometer 1, key 2, amplifier 3, resistor 4, switch 5, integrator 6, comparing device 7, and selector 8, to the second input of the selector 8 connected to the generator output 12 clock pulses , and the corresponding outputs of the selector are connected to the summation and subtractive inputs of the reversible counter 13 pulses, the outputs of which are connected to the inputs of the digital reading device 9, as well as the device 11 of automatic frequency control,. the output of which is connected to the generator input 12 clock pulses, the first 1O and the second 16 blocks of piecewise linear approximation, the outputs of which are connected and connected, to the common connection point of the fixed contacts of switch 5 and integrator input 6. Thermistor 14 using a four-wire. The communication lines are connected to the input of the resistance-to-voltage converter 15, the output of which is connected to one of the fixed contacts of the key 2. The signal control unit 17 is connected to the output. the comparison device 7, the input of the automatic frequency control device 11 and the output of the reversible counter 13 pulses, and the outputs with control inputs of the key 2, the switch 5, the selector 8, the digital reading device 9, the 12 clock pulse generator and blocks 10 and 16 of the linear linear approximation . The device works as follows. When the device is turned on, the signals from the control unit 17 switch the key 2 to the lower position, corresponding to connecting the output of the resistance converter 15 to the voltage input of the amplifier 3, switch 5 to the upper position, which corresponds to connecting the resistor 4 to the integrator input b, and The outputs of the 10 and 16 pieces of the linear-linear approximation are disconnected from the input of the integrator 6, the outputs of the selector 8 are disconnected from the inputs of the reversible pulse counter 13. At the same time, the input of the integrator 6 is equal to (1) -eff.;) nt y Strength of amplification K l 3; - voltage at the output of the converter 15 resistance to voltage, the value of which is equal to bs. - Coefficient of resistance to voltage converter 15; the increment of the resistance of the thermal resistor 14 e by changing the temperature 9 eV. whose value is equal to ARft. (initial displacement Uoi; g l n o ° ® is synthesized by any known method); where RO is the resistance of the thermistor 14 at O ° C; on - temperature coefficient of resistance of resistor 14; © temperature of free ends of thermoelectric thermometer 1, since thermistor 14 is located in close proximity: from free ends of thermoelectric thermometer 1 and thus is at the same temperature 0 (-. g, as free ends. The voltage U is integrated by the integrator 6 during the time interval T, the duration of which is chosen equal to the period of the supply voltage of the device’s power supply and is set by the control unit. At the end of the interval T the output the integrator, a voltage arises ... where (is the resistance of the resistor 4; C is the feedback capacity of the integrator 6. After the interval T has expired, the signals from the control unit move switch 5 to the lower position corresponding to the common bus connection, the output of the second block 16 is piecewise linear approximation is connected to the integrator input .. 6, and the output of the selector 8 is connected to the subtractive input of the reversible counter 13 pulses for passing pulses from the generator 12 clock pulses, the voltage from the output of the second block 16 is piecewise-linear This approximation is integrated during the time i / x, until the moment until integrator 6 returns to its original state, i.e., until the equality rUo-t cdvsv cP d; : (5) is the voltage of opposite polarity to U, which through discharge resistors R (0 (-g) of the second block 16 of the piecewise linear approximation discharges the integrator to zero (Fig. 2, a). Thus, the interval time is determined by equating (4) and (5), whence K-T-Tsbsv-Dbsv) uTi where CD) St) is the discharge resistance of block 16 of linear linear approximation, which works similarly to the piecewise linear approximation block of the known device. The moment of lambing of the interval t, i.e. the return of the integrator to the initial state, is fixed by a comparison device 7, the output of which control unit 17 controls its own and sipnals switches key 2 to the upper section corresponding to the switch of thermoelectric thermometer 1 to the input of amplifier 3, switch 5 goes to the upper position, connecting resistor 4 to the input of the integrator 6, the output of the second block 16 piecewise linear approximation disconnects from the input of the integrator, and the selector 8 closes, and the passage of pulses from the generator Pa clock pulses 12 to the subtractive input of the reversible pulse counting 13 is interrupted. In the reversible counter, the code of the number N.iot is stored, where {Q is the pulse frequency or pulse of the clock pulse generator 12. At the end of the interval, after appropriate switchings, the amplifier .3 output terminal of the thermoelectric thermometer is applied to the input of the integrator 6 1, the value of which is equal to (0 „св св), is the gain of the amplifier 3; (bhbsv) output Tepvio-EMF of a thermoelectric thermometer 1 9 X - measured temperature; Qpj is the temperature of the free end. Value of Е (0 х, 0 се). But imagine E (ex, bsv) E (bx, 0C) DE (o ° C, Sun), (9) where, О С) - thermo - EMF corresponding to the values at which the instrument is calibrated; LU (О ° С, QCB correction to thermoelectric thermopower thermometer 1 with the temperature of the free ends © ce, and ® X (digital low temperature meter) and Q se Oc (which always takes place during operation of the device). At these times, the voltage is always E (bh, 0sv) E.. ®) and the relation (9) is always fulfilled. The voltage Uj is integrated by the integrator 6 (as in the previous case vJ) during the time interval T, the duration of which is set by the control unit 17 by allocating an interference period (the period of the instrument supply voltage). At the end of the interval T, at the output of the integrator, a voltage of П-III А i QxQcB occurs) or taking into account (9) p (Q o ° cl -T-uE (o ° c, ecBi ,, i - г :: +. I RCRC After the interval T has expired, the control unit 5 switches the switch 5 to the close position corresponding to the common connection, the selector 8 opens 12 clocks for the pulse from the generator 12 clock pulses to the summing input of the reversible counter 1 Parameters and connects the integrator to the input of the integrator. the resistor R of the block 0 is a piecewise linear approximation of the voltage opposite to the polarity of IC, At the end of this interval, the detector transmits 13 pulses through a zero reversing meter, the output of which the control unit connects to the input of the integrator a voltage and through through the discharge the resistors hs (bh) of the 1D block is piecewise linear approximation and the integrator discharges for a time t to its initial state until the equality J Uodi) C (11) RjC where Cs (O) is the value of the discharge resistances of the block 10 piecewise linear approximation which It works similarly to the piecewise linear approximation block of a known device. The time interval b will be defined by equating (10) and (11), that is, KT-E (Qx, 0 ° C) KJ-uE (0 ° C, 8cB) R.OxVc wx KT-Eie, OOc Uot R3lQx) -c (12) KTuE (0 ° C. ecBl UoRC RJC from expression (12), we define a time interval whose value is kt.E (bMO ° c.rs (ex)). To obtain a linear dependence of the time interval 1- of the measured temperature 9 X, it is necessary to ensure i, the condition E (ek, 0 ° C) -Naz (9k) ,,,.) since the remaining values of K, T, Kg and R in equation 14 are constant. 15 it is necessary that R (SX) have an inverse functional dependence E (0 x,), which is accomplished by block 10 piece; 1 is a non-linear approximation - 4l rake of resistance values of RIB depending on the measured temperature 8d approximate the expression E (0y, O ° C) piecewise pin-dependence and then calculate the values) To obtain a condition that compensates for the temperature of the free ends, we substitute the value t in (13) from expression (b). Thus, we obtain .Uec8-f 0cB) uElO ° c, the condition is both prepared by the fact that UQ Ri (9ce) has the same functional dependency 1m as ЕE (, Ee (}), which is provided by the second block 16 piecewise-linear approximation. resistances R (.9cg) are calculated as in a known device, after having approximated the expression ЕЕ (, QC) by a piecewise linear dependence, based on the necessary accuracy of compensation for changes in the temperature of the free ends of a thermoelectric thermometer 1. The dependencies Е (0х) and Д Е ( .O ° C, 9f4gi) are given by the thermoelectric calibration characteristic of the electric thermometer. ,, -At the moment the interval -o ends, the control unit transmits the receiver units to the initial state by a signal of the comparator 7 and the measurement cycle repeats at the end of the time interval t. N2 iot3 Qx, - o Thus, in the proposed low-temperature digital meter, by additionally inserting a key, a thermistor, a resistance converter to voltage, a second block of piecewise linear approximation, a reversible counter, and boiling bonds zna-- considerably povyschaets temperature measurement accuracy, to provide automatic compensation effect of temperature change of the free ends of the thermoelectric thermometer on the measurement result. In the proposed device, the accuracy of compensation for changes in the temperature of the free ends is increased more than an order of magnitude due to the high precision of the piecewise linear a7 triaxing of the scraper. (C (. 0; -z) and the corresponding output produced by the second block 1 1 of the linear-linear asproximer 1shi zapisimogti LOSv) The invention Invention A digital low-temperature meter containing a thermoelectric thermometer and a series-connected device, resistor, and integrator, comparing device and A selector, to the BTopt Mu whose input is connected to the output of a clock pulse generator, whose input is connected to the output of an automatic frequency control device, and the second input of the comparison device is connected to a common bus, a digital output The metering device, the control unit and the piecewise linear approximation unit, the output of which is connected to the common connection point of one of the fixed contacts of the switch and the integrator input, is connected to the other fixed contact of the switch, and the signal inputs of the control unit are connected to the input of the automatic frequency control device and the clock generator output, and the outputs are connected to the control inputs of the switch of the piecewise linear approximation block, the selector, and the digital readout A device, characterized in that, in order to improve the temperature measurement accuracy, a reversible pulse counter, a second piecewise linear approximation unit, a key, a thermoresistor and a resistance converter into a voltage, the input of which is connected via a four-wire communication line, are inserted into it, and the output is connected to one of the fixed contacts of the key, the other fixed contact of which is connected with the output of the thermoelectric thermometer, and the movable contact is connected to the input of the amplifier, the output of the second block is piecewise -linear approximation is associated with a common point compound nepodvgoknogo contact switch output of the first block piecewise linear approximation 1matsii and input m-gtegratora, summing and subtracting inputs of the reversible counter ikshulsov. connected to the corresponding outputs of the selector. and the outputs are connected to the inputs of the digital reading device, and the additional outputs are controlled by the control inputs of the second block piece-pinned appr cnr-ralriT and lUiV.- ,. .TLP.-IC. With PHOL1. - with the output of the device and reversible pulse counter. Sources of information taken into account in the examination 1. Preobrazhensky V. P. Thermal engineering measurements and devices. M., Energie, 1978. p., 95. L471. 2. In the same place 119. 3. In the same place, p. 116 4.The same, p. 121. 55. USSR Author's Certificate for Application No. 2787095/1 8-1О, cl. Q 01 K 7 / O2, 07.07.79 (prototype).

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Цифровой измеритель низких температур, содержащий термоэлектрический термометр и последовательно соединенные усилитель, резистор, интегратор, сравнивающее устройство и селектор,, ко второМу входу которого подключен выход генератора тактовых импульсов, вход которого соединен' с выходом устройства автоматической подстройки частоты, а второй вход сравнивающего устройства связан с общей шиной, цифровое отсчетное устройство, блок управления и блок кусочнолинейной аппроксимации, выход которого связан с общей точкой соединения одного из неподвижных контактов переключателя и входа интегратора, к другому неподвижному контакту переключателя подключена общая шина, причем сигнальные входы блока управления соединены со входом устройства автоматической подстройки частоты и выходом генератора тактовых импульсов, а выходы связаны с управляющими входами переключателя блока кусочно-линейной аппроксимации, селектора и цифрового отсчетного устройства, отличающийся тем. что, с целью повышения точности измерения температуры, в него введены реверсивный счетчик импульсов, второй блок кусочно—линейной аппроксимации, ключ, терморезиотор и преобразователь сопротивления в напряжение, ко входу которого подключен по четырехпроводной линии связи терморезистор, а выход соединен с одним из неподвижных контактов ключа, другой неподвижный контакт которого связан с выходом термоэлектрического термометра, а подвижный контакт соединен со входом усилителя, выход второго блока ‘ кусочно-линейной аппроксимации связан с общей точкой соединения неподвижного контакта переключателя выхода первого блока кусочно-линейной аппроксимации и входа интегратора, суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика импульсов, подключены к соответствующим выходам селектора. а выходы соединены со входами цифрового отсчетного устройства, причем дополнительные выходы блока управления связаны с управляющими входами второго блока кусочно-линейной аппрок симашп! и ключа. ч .·γ.γιι.·ι.ίμιιле входы —A digital low-temperature meter containing a thermoelectric thermometer and a series-connected amplifier, resistor, integrator, comparator and selector, to the second input of which the output of the clock generator is connected, the input of which is connected to the output of the automatic frequency control device, and the second input of the comparative device is connected with a common bus, a digital reading device, a control unit and a piecewise linear approximation unit, the output of which is connected to a common connection point of one of the the fixed contacts of the switch and the integrator input, a common bus is connected to the other fixed contact of the switch, the signal inputs of the control unit connected to the input of the automatic frequency control device and the output of the clock generator, and the outputs connected to the control inputs of the switch block piecewise linear approximation, selector and digital reading device, characterized in that. that, in order to improve the accuracy of temperature measurement, a reversible pulse counter, a second piece of piecewise linear approximation, a key, a thermoresistor, and a resistance to voltage converter are introduced into it, to the input of which a thermistor is connected via a four-wire communication line, and the output is connected to one of the fixed contacts a key, another fixed contact of which is connected to the output of the thermoelectric thermometer, and a movable contact is connected to the input of the amplifier, the output of the second block of piecewise linear approximation is connected n with a common point of connection of the fixed contact of the output switch of the first block of piecewise linear approximation and the input of the integrator, summing and subtracting the inputs of the reversible pulse counter are connected to the corresponding outputs of the selector. and the outputs are connected to the inputs of the digital reading device, and the additional outputs of the control unit are connected to the control inputs of the second block piecewise linear simappro! and key. h. γγγιι. · ι.ίμιιle entrances - 953471.953471. 1 2 с выходом сравнивающего устройства и реверсивного счетчика импульсов.1 2 with the output of the comparison device and the reversible pulse counter.
SU813241577A 1981-01-30 1981-01-30 Low temperature digital meter SU953471A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813241577A SU953471A1 (en) 1981-01-30 1981-01-30 Low temperature digital meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813241577A SU953471A1 (en) 1981-01-30 1981-01-30 Low temperature digital meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU953471A1 true SU953471A1 (en) 1982-08-23

Family

ID=20940722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813241577A SU953471A1 (en) 1981-01-30 1981-01-30 Low temperature digital meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU953471A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6215818B2 (en)
EP0434824B1 (en) Integrated digital standardized precision thermometer
EP1279964A1 (en) Resistance measuring circuit
US4050309A (en) Method and apparatus for measuring temperature
SU953471A1 (en) Low temperature digital meter
JPS5832152A (en) Humidity detector
SU949351A1 (en) Digital temperature meter
SU932277A1 (en) Multi-point digital thermometer
GB2058357A (en) Averaging thermometer
SU1397743A1 (en) Multipoint digital thermometer
SU1018235A1 (en) Multichannel analog/digital converter
SU1151834A1 (en) Device for measuring temperature (its versions)
SU1182282A1 (en) Method of temperature measurement
SU907402A1 (en) Device for measuring temperature
RU2025675C1 (en) Device for measuring temperature and temperature difference
SU838407A1 (en) Digital thermometer
SU1114900A1 (en) Device for measuring temperature
SU1023211A1 (en) Digital thermometer
RU2001406C1 (en) Calorimetric microwave power meter
RU2074416C1 (en) Device which provides linear characteristics of transducers
Khadouri et al. A smart CMOS interface system for thermocouples
SU1530995A1 (en) Thermoanemometric device for with automatic temperature self-compensation
SU1006936A1 (en) Device for measuring temperature
SU1384963A1 (en) Digital thermometer
JPH06100626B2 (en) Resistance temperature detector circuit