Устройство для преобразования температуры в импульсный код

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В И1ЧПУЛЬСНЫЙ КОД, содержащее выполненные на тороидальных сердечниках трансформаторы, первичные обмотки которых Соединены последовательно и подключены к генератору переменного тока, отличающееся тем, что, с целью, повышения линейной характеристики за счет обеспечения постоянства шага квантоват-гая , сердечники выполнены из одного материала с прямоугольной петлей гис . терезиса, обладающего зависимостью коэрцитивной силы от температуры, а число витков U; первичной обмотки каждого трансформатора выбрано из условия W. | ( н - ), где R - наружный радиус тороидального сердечника I - номинальное значение амплитуды выходного сигнала генератора переменного тока; Н - коэрцитивная сила материала тороид,ального сердечника при температуре, соответствующей S нижнему пределу измерения; Р - температурньй коэффициент коэрцитивной силы материала тороидального сердечника; ut - заданньш шаг-квантования температуры; j - порядковый номер трансформатора .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 где RН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3661419/24-10 (22) 26.08.83 (46) 15.10.85. Бюл. Х - 38 (72) H.Ï.Êðàñíîâ, Е.М.Белый, В.С.Кныш и В.Ш.Тишин (53) 536.516.2(088.8) (56) Патент Франции Ф 2288303, кл. С 01 К 7/38, опублик.1976.

Патент США у. 4208911, кл. 73/362, опублик. 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВА—

НИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ИМПУЛЬСНЫЙ КОД„ содержащее выполненные на тороидальных сердечниках трансформаторы, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к генератору переменного тока, î т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью. повышения линейной характеристики за счет обеспечения постоянства шага квантовалия, сердечники выполнены из оцного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обладающего зависимостью коэрцитивной силы от температуры, а число витков И первичной обмотки каждого трансформатора выбрано из условия

R и = — — (н -jest ), с наружный радиус тороидального сердечника номинальное значение амплитуды выходного сигнала генератора переменного тока; — коэрцитивная сила материала тороидального сердечника при температуре, соответствующей нижнему пределу измерения; температурньпТ коэффициент коэрцитивной силы материала тороидального сердечника; заданный шаг.квантования температуры; порядковый номер трансформатора.

1185121 2

ВНИИПИ Заказ 635?/34 Тираж 896 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к температурным измерениям, а более конкретно, к устройствам для преобразования температуры в код.

Целью изобретения является повышение линейности характеристики преобразования за счет обеспечения пос-. тоянства шага квантования.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Устройство содержит выполненные на тороидальных сердечниках 1 трансформаторы, первичные обмотки 2 которых соединены между собой последовательно и подключены к генератору 15

3 переменного тока. Вторичные (выходные) обмотки 4 трансформаторов соединены между собой также последовательно.

Все сердечники 1 выполнены из од- 20 ного материала с прямоугольной петлей гистереэиса, обладающего зависимостью коэрцитивной силы от температуры. При этом для повышения линейности характеристики преобразования число витков М первичной обмотки каждого трансформатора выбрано из условия

И =- — — (H — jé4С ), 30 где R — - наружный радиус тороидального сердечника;

Т вЂ” номинальное значение амплитуды выходного сигнала генератора переменного тока;

Н вЂ” коэрцитивная сила материала тороидального сердечника при температуре, соответствующей нижнему пределу измерения; температурный коэффициент щ0 коэрцитивной силы материала тороидального сердечника;

4t — заданный шаг квантования температуры; — порядковый номер трансформатора.

Устройство работает следующим образом.

Переменный ток от генератора 3 создает в сердечниках 1 магнитное поле. у

Так как число витков Ы в каждой секции различно, то напряженность магнитного поля в каждом сердечнике также разная, т.е. она максимальна там, где секция первичной обмотки имеет наибольшее число витков, и убывает пс мере уменьшения числа витков в первичных обмотках трансформаторов. При достижении магнитным полем в сердечниках величины коэрцитивной силы соответствующее ферритовое кольцо перемагничивается (предполагается, что предварительно кольцо было насыщено в противоположном направлении), причем перемагничивание колец происходит последовательно, по мере нарастания тока в первичной обмотке.

Перемагничивание каждого кольца сопровождается вследствие скачкообразного изменения магнитной индукции появлением импульса в соответствующей секции 4 вторичной обмотки.

При смене полярности переменного тока происходит аналогичный процесс, но в секциях вторичной обмотки индуцируются импульсы противоположной полярности. Амплитуда тока и количество витков в секциях первичной обмотки выбираются таким образом, чтобы при температуре, соответствующей нижнему пределу измерений, перемагничивание колец отсутствовало. При повышении температуры уменьшается коэрци1 тивная сила ферритовых колец 1. При постоянной амплитуде переменного тока это приводит к появлению выходных электрических импульсов, число которых равно количеству перемагниченных колец. При температуре, соответствующей верхнему пределу измерений, перемагничиваются все кольца. Таким образом на выходе преобразователя эа четверть периода переменного тока появляется пачка импульсов, причем число импульсов в пачке однозначно определяет измеряемую температуру.

Варьируя числом витков в секциях первичной обмотки, можно осуществлять синтез требуемой характеристики преобразования. Если закон распределения витков между секциями описывается указанным соотношением, то устройство имеет линейную характеристику.

Верхняя граница диапазона преобразования устройства ограничивается только точкой Кюри материала сердечника.