SU974146A1 - Цифровой измеритель температуры - Google Patents

Цифровой измеритель температуры Download PDF

Info

Publication number
SU974146A1
SU974146A1 SU813268632A SU3268632A SU974146A1 SU 974146 A1 SU974146 A1 SU 974146A1 SU 813268632 A SU813268632 A SU 813268632A SU 3268632 A SU3268632 A SU 3268632A SU 974146 A1 SU974146 A1 SU 974146A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
inputs
voltage
pulse
Prior art date
Application number
SU813268632A
Other languages
English (en)
Inventor
Натан Моисеевич Лицын
Лев Александрович Пермяков
Валерий Петрович Денисов
Сергей Иванович Чванов
Original Assignee
Пермский политехнический институт
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 Пермский политехнический институт filed Critical Пермский политехнический институт
Priority to SU813268632A priority Critical patent/SU974146A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU974146A1 publication Critical patent/SU974146A1/ru

Links

Description

(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ -ТЕМПЕРАТУРЫ
Изобретение относитс  к электро|измерительной технике и может быть использовано при создании устройств дл  измерени  температуры с нелиней-, ной выходной характеристикой первичного преобразовател , например платинового термометра сопротивлени .
Известно устройство, содержащее датчик температуры, подключенный к аналого-цифровому преобразователю, генератор импульсов, счетчик импульсов , цифровой индикатор, подюпоченный к счетчику импульсов, формирователь временных интервалов, первый вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразовател , а второй - к генератору импульсов, второй счетчик импульсов, управл ющий вход которого подключен к выходу формировател  временных интервгшЬв, а счетный вход соединен с генератором импульсов и схемой сравнени , ; входы которой подключены к выходам счетчиков импульсов, а выход - к установочному входу второго счетчика и счетному входу первого счетчика 1. I Точность линеаризации этого измерител  температуры недостаточна, так как она определ етс  величиной дискретности преобразовани , то естй
частотой генератора импульсов и емкостью счетчиков, а практическа  величина , дискретности преобразовани  ограничена быстродействием дискретных интегральных схем.
Наиболее близким по технической сущности и достига емому результату к предлагаемому  вл етс  цифровой термометр , содержащий мост с термозависимым сопротивлением в одноу из его плеч, усилитель разбаланса моста, врем -импульсный преобразователь, генератор счетных и тактовых импуль- сов., двоично-дес тичный счетчик импульсов , цифровой делитель напр жени , включенный в плечи моста, двоично-дес тичный счетчик индикации, триггер знака, блок управлени , состо щий из триггера, двух элементов совпёщени  и элемента ИЛИ, двоичнодес тичный регистр. В устройстве компенсируетс  погрешность, обусловленна  применением неуравновешенного моста, за счет создани  уравновеши;вгиощего моста сигнгша oOpaTHOlt св зи 2.

Claims (2)

  1. Однако известное устройство при применении первичных преобразователей с нелинейной характеристикой, HanpJfмер платинового термометра сопротивлени , измер ет температуру с большо norpeiuHOCTbro, так как оно не линеаризует нелинейность выходной характеристики первичного преобразовател  Цель изобретени  - повышение точности измерени  температуры. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой измеритель температуры , содержащий мост с термозависимым сопротивлением в одном из его плеч, - усилитель разбаланса моета , вход которого соединен с изме- . рительной диагональю моста, врем -им пульсный преобразователь, двоичнодес тичный счетчик импульсов, цифровой делитель напр жени , включенный в плечи моста, генератор импульсов, один вход которого соединен с первым входом врем -импульсного преобразова тел , второй его выход соединен с вторым входом двоично-дес тичного счетчика импульсов, первый вход которого соединен с выходом врем -импульсного преобразовател , двоичнодес тичный счетчик индикации, тригге знака, блок управлени , состо щий из триггера, двух элементов совпадени  и элемента ИЛИ, двоично-дес тичный регистр, выходы разр дов которого со единены с ключами цифрового делител  напр жени , а входы разр дов регистра соединены с выходами разр дов счетчика импульсов, причем первые входы элементов совпадени ; соединены с выходами триггера блока управлени  вторые их входы соединены с выходом генератора импульсов, третьи входы. соединены с выходом врем -импульсного преобразовател , а выходы элементов совпадени  соединены с входом элемента ИЛИ и с входами триггера знака, выход элемента ИЛИ соединен с входом двоичнс 7 дес тичного счетчика индикации, введены источник опорного напр жени , два интегратора, инверто сумматор, элемент сравнени , усилитель-формирователь , два асинхронноуправл емых ключа, вход одного из ни соединен с выходом первого интеграто ра, вход второго ключа - с выходом инвертора, а управл ющие, входы ключе соединены с пр мым и инверсным выходом триггера блока управлени , два синхронно-управл емых ключа, первые входы которых соединены с выходами интеграторов, вторые входы - с нуле . вой ыиной, причем выход источника опорного напр жени  соединен с входом первого интегратора и с первым входом сумматора, второй вход которо го соединен с выходом второго интег ратора, третий вход сумматора соеди нен с выходами асинхронно- управл емы ключей, а его выход соединен с одни из входов элемента сравнени , друго вход которого соединен с выходом усилител  разбаланса,.а выход элеме та сравнени  соединен с управл ющим входами асинхронно-управл еь«ых ключей и с входом усилител -формировател , выход которого соединен с одним из входов врем -импульсного преобразовател  интегратора, причем вход первого интегратора соединен с выходом источника опорного напр жени , а вход второго интегратора соединен с выходом первого интегратора, инвертор, вход которого соединен с выходом первого интегратора, два асинхронно-управл емых ключа, причем вход первого ключа соединен с выходом первого интегратора , вход второго ключа соединен с выходом инвертора, а управл ющие входы ключей соединены с пр мым и инверсным выходом триггера блока управлени , сумматор, первый вход которого соединен с выходом источника опорного Напр жени , второй - с выходом второго интегратора, а третий вход соединен с объединенными выходами асинхронных ключей, два синхронно-управл емых : ключа, первые входы которых соединены с выходами интеграторов, вторые - с нулевой шиной, элемент сравнени , первый вход которого соединен с выходом усилител  разбаланса, второй вход соединен с выходом сумматора, а выход соединен с управл ющими входами син хронных ключей и усилитель-формирователь , вход которого соединен с выходом элемента сравнени , а выход соединен со вторым входом врем -импульсного преобр аз ов ател . На чертеже приведена блок-схема цифрового измерител  температуры. Устройство содержит измерительный мост 1 с термозависикели сопротивлением в одном из плеч, усилитель разбаланса 2, источник опорного напр жени  3, интеграторы 4 и 5, синхронно-управл емые ключи б и 7, инвертор 8, асинхронно-управл емле ключи 9 и 10, сумматор 11, элемент сравнени  12, усилитель-формирователь 13, врем -импульсный преобразователь 14, генератор счетных и тактовых импульсов 15, двоично-дес тичный счетчик импульсов 16, двоично-дес тичный регистр 17, цифровой делитель напр жени  18, двоично-дес тичный счетчик индикации 19 с регистром и дешифрато ром, триггер знака 20, блок управлени , состо щий из триггера 21, элементов совпадени  22 и 23 и элемента ИЛИ 24. Устройство работает следукщим образом . Температура, подлежаща  измерению, воздействует на термометрическое сопротивление моста 1, величина .сопротивлени  которого в. зависимости от температуры измен етс  по закону , R.-Ro l+At-B/), где R0 - значение сопротивлени  температура при А и В - посто нные коэффициентыГ t - температура,с. Измерение температуры происходит следующим образом. Пропорционально R измен етс  на пр жение и, на выходе усилител  раз баланса 2. Напр жение 110, равное вы |Ходному напр жению усилител  разбаланса 2 при 0°С, поступает с выхода источника опорного напр жени  3 на вход интегратора4, выходное напр жение которого поступает на вход вт рого интегратора 5. В начале цикла измерени  синхронно-управл емые клю чи б и 7, коммутирующие выходные на пр жени  интеграторов 4 и 5 на нуле вую шину, закрываютс . Ключ 9 асинхронно-управл емой пары ключей 9 и 10 закрыт, а ключ 10, на вход котор го поступает напр жение интегратора через инвертор 8, открыт. Выходное напр жение интегратора измен етс  по закону: и (t)-где а - посто нный коэффициент, пропорциональный А, t- врем  интегрировани . При этом напр жение на выходе вто рого интегратора измен етс  по закону: u(r)Uob-c, b - посто нный коэффициент, пропорциональный В, Выходные напр жени  интеграторов 4 и 5 и напр жение с выхода источник опорного напр жени  3 поступает на вход сумматора 11, причем выходное напр жение интегратора 4 поступает на вход сумматора 11, инвертированное через открытый ключ 10 и инвертор 8. Суммиру  выходные напр жени  интеграторов 4 и 5 и напр жение на выходе сумматора 11, получаем напр мсенне , измен ющеес  по закону: Uj (Г) -Чо -Ц, агГ-Цд ( 1 -аГ-Ы) . Если измер ема  температура псхложительна , то при достижении о(г) на пр жени  Цд клю 9 открываетс , а ключ 10 закрываетс , и на вход сумма тора 11 поступает неинвертированное выходное напр жение интегратора 4. В этом случае на выходе сумматора 11 получаем напр жение, измен ющеес  по закону: и (t;) « UQ UQ atJ- Up b-fc Uo (U atr- bT) Выходное напр жение сумматора 11 поступает на первый вход элемента сравнени  12, на второй вход которог поступает напр хсение и с выхода уси  ител  разбаланса 2, которое зависит от измер емой температуры по закону: Ug(l At-Bt где t - значение измер емой температу ) Аи В - посто нные коэффициенты. При достижении напр жени  Oj(t) уровн  Uj , то есть когда UoU- -At-Bt)Uo() , элемент сравнени  12 вырабатывает сигнал, который открывает ключи б и ; 7, закорачива  выходные напр жени  интеграторов 4 и 5 с нулевой шиной, после чего уровень напр жени  выходного сигнала элемента сравнени  12 измен етс , ключи б и 7 закрываютс  и начинаетс  новый цикл интегрнровани . Таким образом, на выходе элементов сравнени  12 получаетс  импульс напр жени , продолжительность которого пропорциональна измер емой температуре . Импульсы с выхода элемента сравнени  формируютс  усилителем-формирователем 13 и с помощью врем -импульсного преобразовател  14 и генератора 15 преобразуютс  в последовательность импульсов, подсчитываекых счетчиком 16. Уравновешивание моста и изменение компенсации входного сигнала производитс  на основе принципа развертывани . В конце такта, задаваемого тактовыки импульсами генератора 15, ин-формаци  из счетчика 16 переписываетс  в регистр 17, после чего :четчик 16 сбрасываетс . Информаци  в разр дах регистра 17 не сбрасываетс  в случае подтверждени , пришедшего в следующем такте из счетчика 16. Цифровой код, хран щийс  в разр дс1Х регистра 17, управл ет ключами делител  18, создава  ур1авновешивающий сигнал обратной св зи в мосте 1. Когда мост 1 уравновешен, информаци , хран ща с  в регистре. 17, соответствует величине измер емой температуры. , разделени  диапазона температур на положительные и отрицательные, сигнёш С врем -импульсного преобразовател  14 подаетс  на элемент 22 и в противофазе на элемент 23. На вторые входы элементов 22 и 23 н управл ющие входы асинхронных ключей 9 и 10 подаетс  пр мой и инверсный импульс признака знака температуры, который формируетс  на триггере 21 с помощью тактовых импульсов от генератора 15. Длительность импульса признака знака определ етс  диапазоном отрицательных температур. Передние фронты импульсов врем -импульсного преобразовател  14 и признака знака совпгикают. На элементы 22 и23 подаютс  также счетные импульси с генератора 15. В случае отрицательных температур на выходе элемента 22 по вл етс  сери  импульсов, длительность которой соответствует значению отрицательной температуры, В слу чае положительных температур сери  импульсов по вл етс  на выходе элемента 23 с длительностью, пропорциональной значению положительной температуры . Эти серии импульсов через элемент 24 поступают на двоично-дес  тичныП счетчик индикации 19 и подсчи тываютс . Информаци  о знаке темпера туры поступает с триггера знака 20, на первый вход которого подаютс  серии импульсов с элемента 22, а второй - с элемента 23. Применение предлагаемого устройства Позвол ет повысить точность измерени  температуры при использовании первичных преобразователей с нелинейной выходной характеристикой, например платинового термометра сопротивлени , что значительно расши-р ет возможности использовани  устройства в широком диапазоне измер емых температур. Формула изобретени  Цифровой измеритель температуры, Содержащий измерительный мост с термозависимым сопротивлением в одном и его плеч, усилитель разбаланса моста вход которого соединен с измерительной диагональю моста, врем -импульсный преобразователь, двоично-дес тич у ыЛ счетчик импульсов, цифровой дели тель напр жени , включенный в плечи моста, генератор импульсов, один выход KOTopoix соединен с первым входом врем -импульсного преобразовател , второй его выход соединен с вторым входом двоично-дес тичного счетчика импульсов, первый вход которого соединен с выходом врем -импульсного преобразовател , двоично-дес тичный счетчик индикации, триггер знака, блок управлени , состо щий из триггера , двух элементов совпадени  и элемента ИЛИ, двоично-дес тичный регистр, выходы разр дов которого соединены с ключами .цифрового делител  напр жени , а входы.разр дов регистра соединены с выходами разр дов счетчика импульсов, причем первые входы элементов совпадени  соединены с выходами триггера блока управлени , вторые их входы соединены с выходом генератора импульсов, третьи входы соединены с в.ыходом врем -импульсного преобразовател , а выходы элементов совпадени  соединены с входом элемента ИЛИ и с входами триггера знака, выход элемента ИЛИ соединен с входом двоично-дес тичного счетчика индикации, отличающ и и с   тем, что, с целью повышени  точности измерени  температуры, в него введены источник опорного напр жени , два интегратора, инверт.ор, сумматор, элемент сравнени , усилитель-формирователь , два асинхронноуправл емых ключа, вход одногр из них соединен с выходом первого интегратора , вход второго ключа - с выхо-дом инвертора, а управл ющие входы ключей соединены с пр мым и инверсным выходом триггера блока управлени , два синхронно-управл емых ключа, первые входы которых соединены с выходами интеграторов, вторые входы - с нулевой шиной, причем выход источника опорного напр жени  соединен с входом первого интегратора и с первым входом сумматора, второй.вход которого соединен с выходом второго интегратора , третий вход сумматора соединен с выходами асинхронно-управл емых ключей, а его выход соединен с одним из входов элемента сравнени , другой вход которого соединён с выходом усилител  разбалёшса, а выход элемента сравнени  соединен с управл ющими входами синхронно-управл емых ключей и с входом усилител -формировател , выход которого соединен с одним из входов врем -импульсного преобразовател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свид1втельство СССР 559131, кл. G 01 К 7/16, 1977.
  2. 2. Авторское свидетельство СССР 662871, кл. G 01 К 7/20, 1972 (прототип ) .- ,
SU813268632A 1981-03-26 1981-03-26 Цифровой измеритель температуры SU974146A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813268632A SU974146A1 (ru) 1981-03-26 1981-03-26 Цифровой измеритель температуры

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813268632A SU974146A1 (ru) 1981-03-26 1981-03-26 Цифровой измеритель температуры

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU974146A1 true SU974146A1 (ru) 1982-11-15

Family

ID=20950780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813268632A SU974146A1 (ru) 1981-03-26 1981-03-26 Цифровой измеритель температуры

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU974146A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6183131B1 (en) * 1999-03-30 2001-02-06 National Semiconductor Corporation Linearized temperature sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6183131B1 (en) * 1999-03-30 2001-02-06 National Semiconductor Corporation Linearized temperature sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3662163A (en) Digital signal linearizer
US3843872A (en) Temperature measuring equipment with polynomeal synthesis
SU974146A1 (ru) Цифровой измеритель температуры
US3766782A (en) Temperature measuring apparatus
US3913096A (en) Measuring device for use with an electrical transducer having parabolic resistance response
SU1560987A1 (ru) Цифровой измеритель температуры
SU861978A1 (ru) Устройство дл измерени температуры
SU789767A1 (ru) Цифровой измерительный неуравновешанный мост
SU938164A1 (ru) Цифровой многоточечный измерительный мост
SU752170A1 (ru) Цифровой измеритель действующего значени сигнала
SU612184A1 (ru) Цифровой фазометр
SU1698813A1 (ru) Цифровой интегрирующий вольтметр
SU945816A1 (ru) Цифровой измеритель мощности
SU1753290A1 (ru) Электронный измеритель массы
SU1000787A1 (ru) Устройство дл измерени температуры
SU1656469A1 (ru) Цифровой измерительный мост
RU2082951C1 (ru) Калибровочное устройство для ультразвукового расходомера
SU426134A1 (ru) Цифровой тензометрический прибор
SU1143994A1 (ru) Устройство дл измерени разности температур
SU970150A1 (ru) Устройство дл измерени давлени
SU857740A1 (ru) Устройство дл измерени температуры
SU1281922A1 (ru) Цифровой измеритель температуры
SU1408248A1 (ru) Устройство дл измерени температуры
SU1232962A1 (ru) Цифровой измеритель температуры
SU782153A1 (ru) Аналого-цифровой преобразователь