Пристрій для вимірювання температури

Изобретение предназначено для температурных измерений. Цель изобретения повышение точности измерений с возможностью дистанционного контроля температуры. Устройство содержит преобразователь температуры в напряжение, измерительный усилитель, резисторы, коммутатор, пороговые блоки, управляемые источники питания, индикатор, а также усилители мощности, светоизлучающие диоды и инфракрасные излучающие диоды. 1 ил. Изобретение относится к температурным измерениям, в частности к устройствам для измерения и регулирования температуры. Известно устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический преобразователь, сумматор, усилитель, регистратор, автоматический компенсатор, формирователь корректирующего напряжения, выполненный в виде реохордов с источниками питания, В устройстве коррекции нелинейности термопреобразователя достигаются путем подачи на вход усилителя корректирующего напряжения. В этом устройстве повышение точности измерений достигается за счет применения в нем коммутатора, пороговых блоков и управляемых источников тока, входы которых соединены с выходами пороговых блоков, а выходы подключены к второму выводу преобразователя температуры в напряжение и второму входу измерительного усилителя, соединенному с общей шиной устройства, при этом выход измерительного усилителя соединен через коммутатор с входами пороговых блоков. Недостатком устройства является невозможность непосредственного использования его в системах автоматического контроля и регулирования температуры при непрерывных технологических процессах, в климатических камерах, где необходим дистанционный беспроводный контроль и регулирование температуры. Цель изобретения - повышение точности измерений с возможностью дистанционного контроля температуры. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены п усилителей мощности, п светоизлучающих дио (71) Центральный республиканский ботанический сад АН УССР и Институт сверхтвердых материалов АН VCCP (72) Ю.Г.Камчатный, А.Ф.Лебеда, М.И..Еремеева и Н.С.Остроухов (53)532,547(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 972260, кл. G 01 К 7/02, 1980. Авторское свидетельство СССР N 1120179, кл. G 01 К 7/00, 1985. 3 Недостатками устройства являются низкие быстродействие и надежность ввиду наличия механических узлов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит преобразователь температуры в напряжение, резистор обратной связи, измерительный усилитель, коммутатор, пороговые блоки, управляемые источники тока и индикатор. 1712796 дов. При этом первые выходы коммутатора через соответствующие пороговые блоки подключены к входам соответствующих усилителей мощности и входам соответствующих управляемых источников питания, 5 выходы которых соединены между собой и подключены к первому выходу преобразователя температуры в напряжение, второй выход которого соединен через первый резистор с инвертирующим входом измери- 10 тельного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход - с входом коммутатора, второй выход которого через второй резистор соединен с инвертирующим входом измерительного 15 усилителя, а третий выход коммутатора через третий резистор подключен к первому выходу преобразователя температуры в напряжение, подключенному через четвертый резистор к общей шине, с которой через 20 светоизлучающие и инфракрасные диоды соединены выходы усилителей мощности соответственно. На чертеже приведена функциональная схема устройства. 25 Устройство для измерения температуры содержит преобразователь температуры в напряжение, соединенный с тремя резисторами 2-4 обратной связи и входом измерительного усилителя, выход которого 30 соединен с коммутатором 6, связанным с входами п пороговых блоков, выходы которых соединены с входами п усилителей мощности, нагрузкой которых являются п светоизлучающих диодов и инфракрасных 35 излучающих диодов. Выходы пороговых блоков соединены также с входами п управляемых источников питания, выходы которых подсоединены к общей точке выхода преобразователя и одного из резисторов 40 обратной связи. Измерительный усилитель содержит резистор, соединенный с инвертирующим входом операционного усилителя и резистором обратной связи, связанным с выхо- 45/ дом коммутатора. Устройство работает следующим образом. В зависимости от вида характеристики термопреобразователя и требуемой точно- 50 сти измерения диапазон измеряемых температур разбивается на п участков. К коммутатору подключают п каналов, каждый из которых содержит пороговый блок, усилитель мощности, светодиод, инфрак- 55 расный диод, управляемый источник тока. Каждый пороговый блок настраивается на срабатывание при определенном значении напряжения на выходе измерительного усилителя - Ui, U2, U n соответственно. При уве личении температуры выходной сигнал усилителя увеличивается и при достижении значения Ui включается в действие первый канал. Через резистор обратной связи протекает дополнительный ток от первого управляемого источника тока, величина которого меняется в зависимости от выходного сигнала усилителя по такому закону, чтобы выходной сигнал усилителя линейно зависел от температуры. Добиться этого значительно облегчает и подключение регулируемых резисторов обратной связи к выходу коммутатора, что дает возможность включать их действие на отдельных наиболее нелинейных участках характеристики термопреобразователя. Сигнал с выхода первого порогового блока включает также первый усилитель мощности, при этом начинают излучать первые светодиод и инфракрасный диод. При дальнейшем увеличении температуры выходной сигнал достигает уровня U2, происходит включение второго канала, линеаризация участка характеристики от Ui до U2 и включение вторых светодиода и инфракрасного диода, и таким образом до включения n-канала. При этом, помимо линеаризации характеристики, светодиоды располагают вдоль линейной шкалы и их загорание дает непосредственную информацию о температуре, т.е. они служат индикаторами температуры. Инфракрасные диоды позволяют осуществить беспроводное дистанционное управление различными исполнительными механизмами, например источниками энергии, нагревателями и пр., изменяющими температуру в заданномобъеме вещества, воздушной среды или технологического процесса. Втом случае, когда линейность характеристики термопреобразователя в заданном диапазоне температур, например измерение температуры биообъекта, обеспечивает необходимую точность измерений, коммутатор и управляемые источники тока можно исключить. За счет универсальности и высокой точности предлагаемого устройства для измерения температуры его можно широко использовать как в производственных условиях, так и в быту. Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее преобразователь температуры в напряжение, измерительный усилитель, резисторы, коммутатор, п пороговых блоков, п управляемых источников питания, индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений с возможностью дистанционного 1712796 тельного усилителя, неинвертирующий вход контроля температуры, в него введены п которого соединен с общей шиной, а усилителей мощности, п светоизлучающих выход - с входом коммутатора, второй выдиодов и п инфракрасных излучающих диоход которого через второй резистор соедидов, при этом первые выходы коммутатора нен с инвертирующим входом через соответствующие пороговые блоки измерительного усилителя, а третий выход подключены к входам соответствующих усикоммутатора через третий резистор подклюлителей мощности и входам соответствуючен к первому выходу преобразователя темщих управляемых источников питания, пературы в напряжение, подключенному выводы которых соединены между собой и подключены к первому выходу преобразова- 10 через четвертый резистор к общей шине, с которой через светоизлучающие и инфрактеля температуры в напряжение, второй вырасные диоды соединены выходы усилитеход которого соединен через первый лей мощности соответственно. резистор с инвертирующим входом измери15 Редактор Э, Слиган Составитель М. Еремеева Техред М.Моргентал Корректор А. Осэуленко Заказ 529 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 \