Пристрій для дистанційного вимірювання температури

Устройство для дистанционного измере ния температуры, содержащее датчик тем пературы, включенный в звено обратной связи преобразователя сопротивления в напряжение и дифференциальный усилитель напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введен генератор прямоугольных импульсов, первый и второй блоки выборкихранения и инвертор, при этом к инверсному и прямому входам дифференциального усилителя напряжения подключены выходы соответственно первого и второго блоков выборки-хранения, первые входы которых соединены с выходом преобразователя сопротивления в напряжение, ко входам которого и входу второго блока выборкихранения подключен выход генератора прямоугольных импульсов, а выход инвертора соединен со вторым входом первого блока выборки-хранения. с > С* Изобретение относится к области температур измерений и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где требуется измерение с повышенной точностью. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее два операционных усилителя, один из которых выполняет роль преобразователя сопротивления в напряжение, а второй - усилителя напряжения. Недостатком прототипа является низкая помехозащищенность. Особенно это проявляется при значительном (порядка сотен метров) удалении датчика температуры от устройства дистанционного измерения температуры. Воздействие наводимых в линии электрических помех существенно иска жает результаты измерений и приводит к необходимости применять дополнительные устройства для преобразования измерений информации, которые по своим габаритам и стоимости превышают данное устройство. Задача изобретения - повышение точности измерений путем исключения влияния наводимых помех. Поставленная задача решается тем, что в устройство для дистанционного измерения температуры, содержащее датчик температуры, включенный в звено обратной связи преобразователя сопротивления в напряжение и дифференциальный усилитель напряжения, согласно изобретению, введен генератор прямоугольных импульсов, первый и второй блоки выборки-хранения и инвертор, при этом к инверсному и прямому со о 6812 входам дифференциального усилителя напряжения подключены выходы соответственно первого и второго блоков выборкихранения, первые входы которых соединены с выходом преобразователя со- 5 противления в напряжение, ко входам котор о г о , в хо д у второго б ло к а выборки-хранения подключен выход генератора прямоугольных импульсов, а выход инвертора соединен со вторым входом первого 10 блока выборкихранения. В предлагаемом устройстве исключается влияние помех по вторичном преобразователе без применения дополнительной аппаратуры, что приводит к снижению за- 15 трат на эксплуатацию. В существующих устройствах удаление термосопротивления приводит к тому, что соотношение сигнал/шум становится меньше единицы при котором невозможно пол- 20 учить требуемую точность измерений. Предлагаемое устройство позволяет выде-* лить полезный сигнал независимо от соотношения сигнал/шум. На чертеже представлена функциональ- 25 ная схема устройства для дистанционного измерения температуры. Устройство содержит датчик температуры 1, который включен цепь обратной связи преобразователя сопротивления в напряже- ЗО ниє 2, выход которого соединен с входами устройств выборки-хранения 3,4, выходы которых подключены к соответствующим входам дифференциального усилителя напряжения 5, а управляющий вход устрой- 35 ства выборки-хранения 4, с выходом генератора прямоугольных импульсов 6, управляющий вход устройства выборки-хра- * нения 3-е выходом инвертора 7, вход которого соединен с выходом генератора 40 прямоугольных импульсов б, который также соединен с входом преобразователя сопротивления в напряжение 2. Работа устройства для дистанционного измерения температуры происходит следу- 45 ющим образом. С выхода генератора прямоугольных импульсов 6 напряжение поступает на вход преобразователя сопротивления в напряжение 2. При нулевом значен и и на пр я жен ия н а в х оде 5 0 преобразователя сопротивления в напряжение 2, на выходе действует напряжение наводимых в линии электрических помех, а также напряжения помех, вызванные нестабильностью параметров измерительного 55 тракта. Напряжение всех помех отслеживается устройством выборки-хранения 3, которое через инвертор 7 включается в режим слежения нулевым напряжением с выхода генератора прямоугольных импульсов 6. При наличии напряжения на выходе генератора прямоугольных импульсов, устройство выборки-хранения переходит в режим запоминания и производится запоминание всех помех, а на входе'преобразователя сопротивления в напряжение появляется аддитивная смесь помехи и напряжения пропорционального измеряемой температуре. На вход дифференциального усилителя напряжения 5 поступает разность между сигналом и помехой. Таким образом, на выходе дифференциального усилителя напряжения получим напряжение, пропорциональное измеряемой температуре. В данном устройстве нет ограничения на вид наводимых электрических помех, и природу их возникновения, а также на соотношение сигнал/шум, т.е. данное устройство может работать и в условиях когда соотношение сигнал/шум меньше единицы, когда никакие ранее известные устройства не могут работать. Действительно если в системе имеется сигнал Z(t). наблюдаемый в смеси с аддитивной помехой n(t). т.е. Z(t)-X(t) + n(t). где - полезный сигнал, то при отсутствии напряжения на входе преобразователя сопротивления в напряжение 2, в канале действует только помеха n(t), которая запоминается на устройстве выборки-хранения 3. При наличии напряжения на входе преобразователя сопротивления в напряжение 2, в канале действует сигнал, представляющий собой аддитивную смесь сигнала и помехи, в результате чего на выходе дифференциального усилителя напряжения 5 появится сигнал равный X(t) = Z(t)-n(t) = X(t) + n(t)-n(t). Последнее выражение показывает, что выделение полезного сигнала не зависит от уровня n(t), т.е. устройство может работать и в условиях, когда уровень помехи существенно превышает уровень полезного сигнала. Общественно-полезное преимущество предлагаемого устройства заключается в упрощении измерений, в повышении точности измерений по сравнению с известными'устройствами, так как во вторичном преобразователе происходит одновременно преобразование сопротивления в напряжение и выделение полезного сигнала из аддитивной смеси сигнала и помехи. Кроме того, предлагаемое устройство не накладывает ограничений на стабильность (параметры) элементов, из которых оно изготавливается и может работать в условиях, когда соотношение сигнал/шум меньше единицы. 5 6812 Таким образом, ук азанные дос тоинс тва создают предпосылки для широкого исполь Упорядник В.Аніскін Замовлення 646 6 зования да нного ус тройс тва в народ ном х о зяйстве. Техред М.Моргентал Коректор Н.Король Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101