Устройство для измерения температуры

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >991191 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 160381 (21) 3 261 07 9/18-10 с присоединением заявки ¹ 5 11М К 1 3 6 01 К 7/32

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет.

1531УДК 536.532 (088.8) Опубликовано 230183. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания. (72) Автор . изобретения

В.К. Юдин (71} заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ!

Изобретение относится к контрольно-измерительной. технике, а именно к устройствам для .измерения температу« ры, и может быть использовано в системах автоматического контроля температуры.

Известно устройство для измерения температуры, содержащее терморезиатор, преобразователь температуры в частоту следования импульсов и счетчик (1).

Точность измерения температуры в этом устройстве недостаточна и в зна-. чительной степени определяется стабильностью частоты генератора и стабильностью источника питания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры, содержащее терморезистор, генератор импульсов, выход которого соединен с одним из входов схемы совпадения непосредственно, а с вторым входом — через блок деления частоты, выход схемы совпадения соединен с входом счетчика импульсов (2). 25

Недостатком известного устройства . является малая разрешающая способность, равная периоду следования им- . пульсов генератора.. Для повышения разрешающей способности необходимо З0 увеличить частоту генератора, а также повышать быстродействие схемы совпадения и счетчика импульсов, что приводит к снижению надежности устройства.

Целью изобретения является повышение надежности и разрешающей способности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры введен блок автоматического сдвига импульсов, вход которого сое-, динен с выходом генератора импульсов, а выход — с вторьм входом совпадения.

При этом блок автоматического сдвига импульсов содержит генераТор быстрой и генератор медленной пилы, компаратор и элемент И, первый вход которого соединен с входом генераторов и является входом блока, а выходы генераторов раздельно соединены с входами компаратора, выход которого подключен к второму входу элемента И, выход которого является выходом блока, при.этом терморезистор подсоединен к дополнительному входу генерато ра медленной пилы.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные ди-. аграммы работы блока сдвига.

9911 91

Устройство для измерения темпера-. туры содержит генератор импульсов 1, блок автосдвига 2 с зависящим от температуры коэффициентом сдвига п, схему совпадения 3 и счетчик импульсов

4. Блок автосдвига 2 включает в себя генератор быстрой пилы 5, генератор

Медленной пилы б с зависящей от температуры крутизной нарастания пилы, ком- паратор 7, элемент И 8 и терморезистор 9. Выход генераторов импульсов 1 соединен с входом блока автосдвига 2 и одним из входов. схемы совпадения 3, другой вход которой подключен к выходу блока автосдвига 2, а выход — к входу счетчика импульсов 4. 15

Первый вход элемента И 8 и, входы генераторов 5 и б соединены и являются входами блока 2, выходы генераторов раздельно соединены с входами компаратора 7, выход которого подключен 2О к второму входу элемента И 8, выход которого является выходом блока автосдвига 2, к дополнительному входу ге-. нератора медленной пилы подсоединен терморезистор 2. 25

Устройство работает следующим образом.

Генератор импульсов 1 вырабатывает прямоугольные импульсы с периодом следования T. Эти импульсы поступают од-ЗО новременно на вход блока автосдвига

2 с зависящим от температуры коэффициентом сдвига и и на схему совпадения. В исходном состоянии схема совпадения 3 пропускает на вход счетчика 35

4 импульсы. Через некоторое время блок автосдвига 2 с зависящим от температуры коэффициентом сдвига и вырабатывает стоп-импульс, закрывающий схему совпадения 3. Число импульсов 4()

N, прошедших на счетчик импульсов 4, зависит от коэффициента сдвига, так как время, через которое устройство автосдвига 2 вырабатывает стоп-импульс, равно (фиг. 2)

45 (N+1) T = N (T+ ), T

Il

Из этого уравнения получаем N=n.

Отсюда следует, что число импульсов генератора 1, прошедших на счетчик импульсов 4, не зависит от частоты генератора 1 и нестабильиости его напряжения питания, а зависит только от зависящего от температуры коэффициента сдвига импульсов и.

Коэффициент сдвига импульсов и блока автосдвига 2 обратно процорционален измеряемой температуре, а значит показания счетчика 4 будут соответ-. ствовать численному значению измеряе- б0 мой температуры

Блок автосдвига 2 работает следующим образом.

Импульсы генератора 1 запускают генераторы быстрой 5.и медленной б 65 пилы и поступают на первый вход элемента И 8. При сравнении величин напряжений быстрой и медленной пил, поступающих на входы компаратора 7, он вырабатывает прямоугольный импУльс, поступающий на второй вход элемента

И. Крутизна нарастания напряжения генератора медленной пилы б определяется величиной сопротивления терморезистора 9 и зависит от температуры. С изменением температуры меняется момент срабатывания компаратора 7 и со)ответственно коэффициент сдвига и.

При совпадении импульсов на первом и . втором входах элемента И 8 он пропускает прямоугольный имйульс, который является стоп-импульсом, вырабатываемым блоком автосдвига 2. Генераторы медленной б и быстрой 5 пилы и компа- . ратор 7 собраны по широко известным низкочастотным .и надежным схемам.

Таким образом, выполнение блока автосдвига 2 с зависимым от температуры коэффициентом сдвига и и подключение его определенным образом позволяют применить любой простой низкочастотный генератор импульсов, изменения частоты которого не влияют на точность измерения, для измерения незначительных изменений температуры, т.е. получить устройство для измерения температуры со значительно более высокой разрешающей способностью и надежностью по сравнению с иэвестньм.

Макетные испытания предлагаемого устройства показали, что устройство позволяет с высокой точностью измерять незначительные изменения температуры, т.е. обладает высокой разрешающей способностью. и при этом является высоконадежным, так как позволяет использовать генератор низкой частоты, низкочастотную схему совпадения и счет импульсов, построенные по широкоизвестным, простым и надежным схемам.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры, содержащее терморезистор, генератор импульсов, выход которого подключен к одному из входов схемы сов-, падения, выход которой соединен с входом,счетчика импульсов, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и разрешающей спо,собности устройства, в него введен блок автоматического сдвига импульсов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, и выход — с вторым входом схемы совпадения.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок автоматического сдвига импульсов содержит генератор быстрой и генератор медленной пилы, компаратор и элемент И, первый вход которого соединен с входами

9911 91 генераторов .и является входом блока, а выходы генераторов раздельно соединены с входами компаратора, выход которого подключен к второму входу элемента И, выход которого является выходом блока, при этом термореэистор под-5 соединен к дополнительному входу генератора медленной пилы.

Источники инфоуиации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 235355, кл. G. 01 К 7/16, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

В 728002, кл. G 01 К 7/32, 1977 (про аотип) .

991191

Выкю

Состав и тель H. Горшкова

Редактор Н. Лазаренко Техред О. Неце Корректор В. Прохненко.Заказ 110/55

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 в г7 ( (Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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