Устройство для измерения температуры

 

хас«." о и. ч в

ФВВТЬЙтно- l т., с y ".! н ; с.) ф °:и ..- в:,; в и 6 в и са 1 е н и ° I ."! ó 3

ОП ИСАНЙЕ

ИЗОБРЕТЕНЙЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву Q 389418 (5 2 (22) Заявлено 251078 (21) 26 7 74 96/18-1 0

G 01 К 7/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и огкрытий (53) УДК 536. 53 (088. 8) Опубликовано 05.04.80. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 050480 (72) Авторы изобретения

В.В. Афанасьев и В,С. Князев (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к термометPHH.

Известно устройство для измерения температуры по авт,св. и 389418, которое не обеспечивает требуемой точности измерения из-за высокого уровня электрических помех, так как вместе с сигналом датчика на вход измерительной цепи поступают электрические помехи с различной формой напря-" жения.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет снижения уровня электрических помех, для чего в устройство введены вычитаюший блок, инвертируюший усилитель, сумматор, дифференцируюший блок, интегрирующий блок, множительные блоки, генератор линейно изменяюшегося напряжения и генератор управляюшего сигнала, причем выход ключа управления подключен к одному из входов вычитаюШего блока и через инвертифуюший усилитель †к одному из входов сумматора, а также — к последовательно соединенным первому множительному блоку, дифференцируюШЕму блоку, сумматору, вто рому множительному блоку, интегрируюшему блоку и вычитающему блоку, пОдключенному к общей точке измерительной цепи, причем выход источника управляюшего сигнала подключен к интегрирувШему блоку, к генератору линейно изменяющегося напряжения и к генератору управляюшего сигнала, выход которого подключен ко второму входу второго множительного блока, а выход генератора линейно изменяющегося напряжения подключен ко второму входу первого множительного блока и к второму входу генератора управляюшего сигнала.

Устройство поясняется чертежом, где 1 — датчик температуры, 2 — ключ управления, 3 — источник управляюшего сигнала, 4 — общая точка измерительной цепи, 5 — вычитаюший блок, 6 — инвертируюший усилитель, 7 — сумматор, 8 — первый множительный блок, 9 — дифференцируюший блок, -10 — второй множительный блок, 11 — интегрируюший блок, 12 — генератор линейно изменяюШегося напряжения, 13 — генератор управляющего сигнала, Устройство работает следуюшим образом.

Источник 3 управляюшего сигнала

/ вызывает коммутацию ключа управления, 726438

Формула изобретени я б5 который подключает датчики 1 температуры ко входу первого множительного блока 8 в" течение временного интернала а t, в течение которого йстбчник

3 управляющего сигнала запускает ге- .

"йератор 12 линейно изменяющегося напряжения и генератор 13 управляющего сигнала, формирующих на своих выходах напряжение относительно общей точки измерительной цепи 4. Генератор 12 линейно изменяющегося напря""жения формирует на своем выходе в течение каждого интервала д t напряжение М t(1), а генератор управляющего сигнала 13 — напряжение

a+Mt 15 где а и М вЂ” параметры формируемых напряжений, причем а меньше M.

Подавление напряжения электрической помехи Un(t}, отличающегося по форме напряжения Ut датчика температуры, происходит следующим образом.

При поступлении на один вход riepного множительного блока 8 сигнала

U + U (t) (4), а на другой вход бло- g5 ка 8 — сигнала М ° t c выхода генератора 12 линейно изменяющегося напряжения, на выходе перэого множительного блока 8 действует сигнал (u,+u„(t}) м t=u, м t uÄ(t).wt. (5) 30

Сигнал (5) с выхода первого мно>кительного блока 8 поступает надифференцирующий блок 9, с выхода которого сигнал

+,Mt+U„(t}Mt)=AU „(), „ (t}) поступает на один из входов сумма(, QlU„(t) тора 7 U„(t}= > На второй

Ж 40 вход сумматора 7 через инвертирующий усилитель 6 с коэффициентом усиления М поступает сигнал (4) со входа первого множительного блока 8; так что на втором входе сумматора 7 действует сигнал (U, + U„(t} ) (-М) . (7)

При этом на выходе сумматора 7 возникает сигнал, представляющий собой сумму сигналов (6) и (7) М " + Ф»(1}+1 "яФР +u„(t)) (M)=Ntu„(t) (8) 55

Сигнал (8) с выхода сумматора 7 поступает на один вход второго множительного блока 10, на второй вход кото-. рого поступает сигнал

1 а+ м с выхода генератора 13 управляющегО- сигнала. бО

При этом на выходе второго множительного блока 10 возникает сигнал поступающий на вход интегрир1:ющего . блока 11. Так как параметры а и М выходного сигнала генератора 13 управляющего сигнала таковы, что а по крайней мере н 10-100 раз меньше М, то сигнал (9) приближенно равен

" t

U„(t), причем ошибка приближения уменьшается при увелич енин t, кроме того ошибка приближения может быть умейьшена уменьшением параметра а по сравнению с параметром М.

Таким образом, с выхода второго множительного блока 10 на вход интегрирующего блока ll поступает сигнал

U„(t),êîòîðûé в начала каждого интервала времени a t устанавливается выходным сигналом источника управляющего сигнала 3 в исходное состояние

I что обеспечивает нулевыэ постоянные интегрирования при интегрировании

I сигнала Б„(t) и течение каждого интервала времени at. В результате интегрирования на выходе интегрирующего блока 11 возникает сигнал

) 0„(t}at=0 (} (10)

Q !

Из сравнений сигналов (10) и (4) видно, что в выходном сигнале интегрирующего блока 11 подавлено напряжение сигнала U датчика. температуры прямоугольной формы, в то же время напряжение помехи U„(t), отличающееся по форме от сигнала датчика температуры, на выходе интегрирующего блока 11 не подавлено. Это позволяет ныделить свободный от электрических помех сигнал датчика температуры путем вычитания из входного сигнала (4) первого множительного блока 8 выходного сигнала (10) интегрирующего блока 11, Так на один вход нычитающего блока 5 поступает сиг-нал (4), на другой вход — сигнал (10), При- этом на выходе вычитающего блока 5 дейотвует сигнал

U,+U„(t) U„(t)=u

Свободный от электрических помех сигнал (11) датчика температуры поступает с выхода вычитающего устройства 5 на общую точку измерительной цепи 4.

Из выражений (4) — (11) следует, что в предложенном устройстве происходит подавление напряжения электрических помех, форма которых отличается от прямоугольной формы напряжения сигналов датчиков температуры.

Предложенное устройство облацает повышенной точностью измерения по сравнению с известным.

Устройство для измерения температуры по авт.св. 9 389418, о т л и72б 438

Составитель A. Теоеков

Редактор A. Павлюк, Техред О.Андрейко Корректор И. Вигула

Тираж 713 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 867/21

Филиал ППП Патент,, г. Ужгород, ул, Проектная,4 ч ающее ся тем, что, с целью повыщения точности измерения за счет снижения уровня электрических помех, в устройство введены вычитающий блок, инвертирующий усилитель, сумматор, дифференцирующий блок, интегрирующий блок, множительные блоки, генератор линейно изменяющегося напряжения и генератор управляющего сигнала,причем выход ключа управления подключен к одному из входов вычитающего блока и через инвертирующий усилитель— к одному иэ входов сумматора, а также — к последовательно соединенным первому множительному блоку, дифференцирующему блоку, сумматору, второму множительному блоку, интегрирующему блоку и вычитающему блоку, подключенному к общей точке измерительной цепи, причем выход источника управляющего сигнала подключен к интегрирующему блоку, к генератору линейно изменяющегося напряжения и к генератору управляющего сигнала, выход которого подключен ко второму входу второго множительного блока, а выход генератора линейно изменяющегося напряжения подключен ко второму входу первого множительного блока и ко второму входу генератора управляюего сигнала.