Устройство для измерения температуры с частотным выходом

 

Изобрете ие относится к температурным измерениям. Цель изобретения - повышение надежности устройства при его работе в системах дистанционного измерения. При измерении положительной температуры на выходе усилителя 5 присутствует отрицат. напряжение, пропорциональное измеряемой температуре. На выходе компаратора 9 определения знака возникает положительное напряжение, которое поступает на вход преобразователя 12 напряжения в частоту. Частота последовательности импульсов на выходе последнего пропорциональна величине сопротивления термометра, а след,, измеряемой температуре. Делитель 15 частоты преобразует частотный сигнал от преобразователя 12 напрп)хения в частоту в меандр, которьй передается в линию связи через каскад 16. При отрицательной температуре аналоговый ключ 11 открывается, и через него рицательное напряжение поступает на вход преобразователя 12 напряжения з частоту. 1 ил. -.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 01 К 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4173267/24-10 (22) 28.11.86 (46) 23.05,88. Бюл. 9 19 (7 1) Белорусский институт механизации сельского хозяйства (72) В.К.Сериков, О,В.Карасев и A.À.Ãåëåéøà (53) 536.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

P 645040, кл. G 01 К 7/16, 1979.

Авторское свидетельство СССР

11 517810, кл. Г 01 К 7/18, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ!1ЕРЕНИЯ ТЕИПЕРАТУРЫ С ЧАСТОТНЬИ ВНХОДОМ (57) Изобретение относится к температурным измерениям. Цель изобретения — повышение надежности устройства при его работе в системах дистанционного измерения. При измерении положительной температуры на выходе усилитсля 5 присутс твует 0TpHU ат ° напряжение пропорциональнОе измеря емок температуре, На выхопе компаратора 9 определения знака возникает положительное напрях<ение, которое поступает на вход преобразователя 12 напряжения в частоту. Частота последовательности импульсов íà выходе последнего пропорциональна величине cn" противления термометра, а след., измеряемой температуре. Делитель 15 частоты преобразует частотный сигнал от преобразователя 12 напряжения в частоту в меандр, котарьп передается в линию связи через каскад 16. При отрицательной температуре аналоговый ключ 11 открывается, и через него от» рицательное напряжение поступает на вход преобразователя 12 напряжения в частоту. 1 ил.

1397747

Изобретение относится к област; температурных Ha! Iepe!I»II может быть использовано, например, для »змерепия температуры жидкости и газа.

Цель изобретения — повышение надежности устройства при е o работе в системах дистанционного измерения.

На чертеже приведена эг;ектрическая схема предлагаемого устройс rBH, Устройство содержит термометр 1 сопротивления, преобразователь 2 активного сопротивления термометра в напряжение, содержащий по;..;;троечные резисторы 3 и 4,,пифференцкальный

5, Hc roIHHII 6 o l >IJIOIIHOI o напряжения, инвертирующий усилитель

7, содержащий подстроечнь!I! peçèñòoð

В, компаратор 9 определе»ия знака, первый 10 и второй 11 аналоговые кл>очи,, преобразователь 1? »апрях:е»ия в частоту. выполненный, например, т>о схеме двойного интегрирования с ф»ксированным разрядом интегрирующей емкОсти сОдер>хащиЙ подстроечные резис" торы :3 к 14, делитель 15 частоть), coI ëçc ющий каскад 1 6 > Выполненный, например, на транзисторном ключе с открытым коллектором.

Устройство работает сл ду:.озим ооразои.

Сопротивление термомеэра 1 греобразуется в напряжение преобра!nIIa«.елем 2 и усиливается дифференциальнь)м усилителем 5. При измерении положительной температуры на вьходе дк Ьференциального усилителя ": присутствует отрицательное напряжение, пропорциональное измеряемой температуре., На выходе компаратора 9 определе IH>I знака возникает положитель!Oe напряжение, которое, поступая иа выход уст-. ройства, указывает, что происходит измеренис положительной темпо-.ратуры,. и открывает аналоговый кл)оч,О. Ьпа— логовый KJ!Iow 1 1 I«s ro в реми з акрыт .

Напряженке с выхода дифференциально: о усилителя 5 поступает на вход преобразователя 12 напряжения в частоту, который преобразует входное напряжение в последовательность импульсов. частота которьгх пропорциональна ве-личине сопротивления термометра 1, а следовательно, измеряемой тс. .пературе.

Делитель 15 частоты преобр-i.çóoò частотный сигнал, поступ",âùèé от преобразователя 12 напряжения в частоту, в меандр, который передается в л »и.ю связи - ереэ согл; ñóþùèé каскад 16. При измерени» отрицательной теMIIc.ðëòóðh! на выходе дифференциального усилителя 5 пр»сутствует поло) жительное напряжение, пропорциональное »змеряемой температуре. На выходе компаратора 9 возникает отрица.ельное напряже»ке, указывающее на измерение отри»а гельной температуры.

Открывается BH,I:Ioroâünf ключ 11. Рналоговый ключ 10 закрывается. Положи.:..eJII»Ioe напряжение с выхода,пифберенпиального усилителя 5 поступает на

) > вход кнвертиругощегo rHJIHTOJIII 7. HH верт»рованное, т,е. отрицательное, напряжение через открытый аналоговый ключ 11 поступ« г на вход преобразователя 12 напр«>кения в частоту. Даль70»ейпее преобра «f)na;II)е происходит аналогично, ка с и пр» измерении поло>китель»ой темп ра туры.

Прк калибровке устройства вместо термометра 1 сo»ðîòèâëåíèÿ подключа25 "r магазин соп>эотивлепий высокой точност», Пользуя=ь гвадуировочной таблицей на маг l3. »е сопротивлений выставляют «Have-f»e, соответствующее сепротиr:JIå»кю термометра при 0 С.

30 Подстроечными резисторами грубой настройки 3 и )очной настройки 4 .-.а г.ыходе дифференциального ycI.!IH!

eJ.я 5 устанавливают нулевой потснциал, После этого на магазине сог— ротивлений выставляют значение, со0 ТB åòcòâóþùå e:.Ог.р 0 THâëå HHè терм.>о метра при +50 ".. К выходу устройства подключают частотомер к подстрое-:— нь>мк резисторами грубой настройки 13 щ и точной настройки 14 устанавливают .выходную частоту 500 Гц. Затеи на магазине сопротивлений выставляют э.. учение, cooòâåòcòâó!î!lfåå сопротивлению термомет?а при -50 С. Подстроечным резксторэ ; Я устанавливают выходную частоту 500 Гц,, После калибровки производят проверку точности измеренкя ь нескольк»х промежуточных точках. Ро время ка ибровки устройства при измерении положительной температуры подстроечными резисторами 13 и 14 происходит комке»сания переходного согротивления открытого ключа 10, а при измерении отрицатеJII.IIoII температуры компенсация переходного сопротивления открытого ключа i1 попстроеч»ым резистором 8, Составитель В.Голубев

Техред А. Кравчук

Редактор И.Горная

Корректор А.Обручар

Тираж 607

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Заказ 2264/39

Подписное

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

139774 формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения температуры с частотным выходом, содержащее термометр сопротивления, включенный

5 в цепь преобразователя активного сопротивления термометра в напряжение, подключенного своим выходом к входу дифференциального усилителя, преобразователь напряжения в частоту 1О и согласующий каскад, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности дистанционных измерений температуры, в него введены инвертирующий усилитель, компаратор, 7

4 два аналоговых ключа и делитель частоты, при этом выход дифференциального усилителя подключен к входу первого аналогового ключа, входу инвертирующего усилителя и входу компаратора, выход инвертирующего усилителя соединен с входом второго аналогового ключа, выход компаратора соединен с управляющими входами аналоговых ключей, выходы которых подключены к входу преобразователя напряжения в частоту, между выходом которого и входом согласующего каскада включен делитель частоты.