Устройство для измерения скорости изменения температуры

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термопреобрааователь еопротийпения , источник питания.блок вь1читания,вход которого соединен с выходом коммутатора.а выход Подключен к нндйкатору,, генератор импульсов.соединенный со входом первого ключа, блок управления соединенный с управляющими входами первого ключа,коммутатора , блока вычитания и индикатора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства путем изменения алгоритма его работы, в него введены логические элементы И, НЕ и ЗАДЕРЖКАГ F )нде№. сатор и усилитель, вход подклкх чен к термопреобразователю с(шраги&ления , а выход через логический элемент НЕ подключен к первому входу логического элемента И, выход которого соединен со входс%{ блока управления, соодиненного с управляющим вхощом второго ключа подключенного к выводам конденсате , пра этом выводы источника питания подключены к последоватольно соединенным термопреобраэоватевпо сопротивления , конденсатору и треть лу ключу, управляющий вход которого соединен с; выходом ключа и входом кс% мутатора, соединенного через логический элемент ЗАДЕРЖКА со вторым входом логического эа&лекта И

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

y(5g g 01 К 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 3328316/18-10 (22) 13.05.81 (46) 15.04.83. Бюп. № 14 . (72) Н. И. Бохан, В. К. Довбня, 10. В. Дробышев, В. Г. Андруш,.М. Г. Qoa бня и Л. 10. UaapKo (71) Белорусский институт механизации сельского хозяйства (53) 536.53 (088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹.378732, кл. Q01 К 7/02, 1973, 2. Патент Великобритании № 1453597 кл. Ql й, опублик. 1976 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕМПЕРАТУРЫ содержащее термопреобразователь сопротийпения, источник питания, блок вычитания, вход которого соединен с выходом коммутатора,а выход подключен к индикатору, клюЧи,генератор импульсов, соединенный со входом первого ключа, блок управления соединенный с управляющими входами первого ключа,коммутв„„SU„„,1012039, А тора, блока вычитания и индикатора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства путем изменения алгоритма его работы, в него введены логические элементы И, НЕ и ЗАДЕРЖКА, r >иден» сатор и усилитель, вход которого подключен к термопреобразователю сопротивления, а выход через логический элемент

НЕ подключен к первому входу логичеокого элемента И, выход которого сое» динен со входом блока управления, сое» диненного с управляющим входом второ» го ключа подключенного к выводам конденсатора, при этом выводы источника

:питания подключены к последовательно соединенным термопреобразовате ю соп I ротивлейия, конденсатору и третьему ключу, управляюший вход которого сое-, дянен с; выходом первого ключа и вхо»дом - коммутатора, соединенного через логический элемент ЗАДЕРЖКА со вто рым входом логического элемента И .

1012039

5 !

15

25

35

50

Изобретение относится к температурным измерениям, а точнее к устройствам для измерения скорости изменения темпе ратуры и может найти применение в иоследовательской и производственной практике.

Известно устройство для измерения скорости изменения температуры, дейст вне которого основано на дифференцирс вании сигнала термопреобразователя, содержащее термопреобразователь, дифференпиатор, модулятор и индикатор $1 ) .

Недостатком устройства является низкая точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения скорости изменения температуры, содержащее термопреобразователь, подключенный ко входу аналого-цифрового преобразователя, включающего в себя генератор импульсов,соединенный со входом первого ключа, источник питания, блок вычитания, вход . которого соединен с выходом коммутатора, а выход подключен к индикатору, ключи, блок управления, соединенный с управляющими входами первого ключа, коммутатора, блока вычитания, и индикатора, два блока памяти. В этом устройстве аналого-цифровой преобразователь измеряет температуру в два последовательных момента времени и преобразует ее в цифровые коды, которые запоминаются в блоках памяти и далее из блоков памяти поступают в 6пок вычитъния, где вычитаются друг из. друга (2 ) .

Однако в этом устройстве блоки осуществляющие преобразование цифротемпературы в цифровой код, запоминание цифрового кода и его вычитание достаточно сложны. Кроме того, устройство имеет низкое быстродействие в связи с наличием большого количества операций преобразования измерительного сигнала.

Цель изобретения упрощение устройства путем изменения алгоритма его работы, а также повышение быстродействия

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения скорости изменения температуры,. содержащее термопреобразователь сопротивления, источник питания, 6пок вычитания, вхо9 которого соединен с выходом коммутатора, а выход подключен к индикатору, ключи, генератор импульсов, соединенный со входом первого ключа, блок управ ления, соединенный с управляющими вхоцамя первого ключа, коммутатора, блока вычитания и индикатора, введены логические элементы И, НЕ и 3АДЕРЖКА, конденсатор и усилитель, вход которого подключен к термопреобразователю сопротивления, а выход через логический элемент НЕ подключен к первому входу логического элемента И, выход которого соединен. со входом блока управления соединенного с угграаляющим входом второго ключа подключенного к выводам конденсатора, при этом выводы источника питания подключены к последовательно соединенным термопреобразователю сопротивления, конденсатору и третьему ключу, управляющий вход которого соединен с выходом первого ключа и входом коммутатора, совдиненного через логический элемент ЗАДЕРЖКА со вторым входом логического элемента И.

На чертеже представлена схема уегройства.

Устройство содержит источник питания 1, термопреобразователь сопротивления 2, усилитель Э, конденсатор 4, первый ключ 5, второй ключ 6, третий ключ 7, генератор импульсов 8, коммутатор 9, блок вычитания 10, например, выполненный в виде реверсивного счетчика, логический элемент ЗАДЕРЖ

КА ll, логический элемент И 12, логический элемент НЕ 13, 6пок управления 14 и индикатор 15.

Устройство работает следуюшим о6разом.

По сигналу, поступающему or 6пока управления 14 ключ 5 соединяет ген ратор импульсов 8 с управляющим входом ключа 7., который замыкает конденса тор 4 на "землю", т.е. подключает его к источнику питания 1, с частотой,соответствующей частоте следования импульсов. с выхода генератора импульсов. Одновременно импульсы с выхода ключа 5 поступают через коммутатор 9 на вход прямого счета блока вычитания 10, где происходит их суммирование, и через логический элемент ЗАДЕРЖКА 11 на второй вход логического элемента И 12.

При этом на выходе элемента И сигнал равен нулю.

Качество импульсов й, которое необходимо подать на управляющий вход ключа 7, чтобы. конденсатор зарядился до уровня напряжения Е1 близкого к напряжению Е источника питания 1, пропорционально значению сопротивления

К (0)термопреобразователя 2, т.е. измеряемой температуре 8

n=a< (в) к(„,с), 3 ; 1012 где К („, Ц - пост6 нный коэффициент; зависящий .от параметров усилителя 3, элемента НЕ, 13 длительности нмпуш

cos ф и емкости С конден сатора 4.

После заряда конденсатора 4 до уровня напряжения Е,„при замыкании ключа 7 падение напряжения на термоцреобразом . вателе 2 мнао. Соответственно мало 10 напряжение на выходе усилителя 3, при атом ha выходе логического элемента НЕ 13 и первом входе лотмческого элементами 12 появляется сигнал соответ. . ствующий логической 1 . При поступле - 1S нии импульса, соответствующего логичео кой 1, с выхода генератора 8 через ключ 5 и логнческий элемент ЗАДЕРЖКА 11 на второй вход логического элемента И 12, на выходе его появляется 20 сигнал, соответствующий логической 1, . который:поступает на вход блока управ ления 14..Блок управления 14 размыкает ключ 5, замыкает ключ 6, через контакт которого происходит разряд кон- 25 денсатора 4 и переключает с помощью коммутатора 9 выход ключа 5 на вход оЬ . ратного счета блока вычитания 10. Че» рез короткий промежуток времени, определяемый впеь..енем разряда конденсатора, .по сигналу с барка управления 14 размыкается ключ 6, замыкается ключ 5 и импульсы с выхода генератора 8 поступают на управляющий вход ключа. 7-н че039 4 рез коммутатор 9 на вход обратного счета блока вычитания 10. По окон чанию заряца конценсатора 4 на выходе логического элемента И 12 появ ляется логический сигнал 1, который подается на вход блока управления 14, который отключает ключ 5, замыкает ключ 6, через кожакты которого прсио ходит разряд конденсатора 4 и прн помощи коммутатора 9 подключает выход ключа 5 к входу прямого счета блока вычитании 10. На .выходе блока 10 в это. время присутствует сигнал, соотвев. ствующнй разности предыдущего и последующего значений -тичшератур, который при поступлении сигнапа от блока .управ», ления 14 переписывается и индицируется блоком 15 индикации. При заданной длительности промежутка времени между изб мереннями этот сигнал соответствует скорости изменения температуры. Затем сигнал от блока.управдом 14 установ» ливает блок вычитания в исходное сос тояние, после чего цикл измерения повторяется.

Наличие в предлага ыом устройстве новых элементов - усилигеля, конденсато ра, логических элементов позволяет ущю. стить устройство-прототип за счет ис ключения из его состава сложных бло ков, а также повысить быстродействие . устройства за счев-исключения ряда пра межуточных операций преобразования сигнала" термоцреобразователя.

Составитель В. Кулинов

Редактор Т. Веселова Техред Т. фанта .

Корректор A. Тяско

Филиал ППП "Патент, г. Ужгорон, ул. Проектная, 4.

Заказ 2745/49 Тираж 871 Под

ВНИИПИ Государствеийого кс» штета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб, д. 4/5