SU1737280A1 - Temperature measuring device - Google Patents

Temperature measuring device Download PDF

Info

Publication number
SU1737280A1
SU1737280A1 SU904844963A SU4844963A SU1737280A1 SU 1737280 A1 SU1737280 A1 SU 1737280A1 SU 904844963 A SU904844963 A SU 904844963A SU 4844963 A SU4844963 A SU 4844963A SU 1737280 A1 SU1737280 A1 SU 1737280A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
multivibrator
output
delay line
controlled
control input
Prior art date
Application number
SU904844963A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Дмитриевич Попов
Original Assignee
Южное отделение Института океанологии им.П.П.Ширшова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Южное отделение Института океанологии им.П.П.Ширшова filed Critical Южное отделение Института океанологии им.П.П.Ширшова
Priority to SU904844963A priority Critical patent/SU1737280A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1737280A1 publication Critical patent/SU1737280A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

Изобретение предназначено дл  измерени  температуры окружающей среды . Целью изобретени   вл етс  повышение разрешающей способности устройства . Устройство содержит резистив- ный датчик температуры и преобразователь значени  температуры в частоту. В преобразователь введена электроакустическа  лини  4 задержки, включенна  между выходом управл емого мультивибратора 3 и входом усилител  5, соединенного выходом с управл ющим входом ждущего мультивибратора 2. Выход ждущего мультивибратора 2 соединен с управл ющим входом управл емого мультивибратора 3. Указанные элементы образуют высокостабильное электроакустическое кольцо, циклическа  частота которого управл етс  терморезистором , служащим датчиком температуры . 1 ил. (ЛThe invention is intended to measure ambient temperature. The aim of the invention is to increase the resolution of the device. The device contains a resistive temperature sensor and a transducer of the value of temperature to frequency. The electroacoustic transducer introduced delay line 4, is included between the output of the controlled multivibrator 3 and the input of the amplifier 5 connected with the output control input of monostable multivibrator 2. Yield monostable multivibrator 2 is connected to a control input controlled multivibrator 3. Said elements form highly stable ring electroacoustic whose cyclic frequency is controlled by a thermistor that serves as a temperature sensor. 1 il. (L

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при разработке приборов дл  измерени  температуры окружающей среды .The invention relates to a measurement technique and can be used in the development of instruments for measuring ambient temperature.

Известен измеритель температуры, датчик которого служит управл ющим элементом мультивибратора - автогенератора {jJ. Изменение частоты автогенератора пропорционально изменению температуры.A temperature meter is known, the sensor of which serves as a control element of a multivibrator - an oscillator {jJ. The change in the frequency of the oscillator is proportional to the change in temperature.

В качестве прототипа вз т темпе- ратурно-частотный преобразователь, содержащий терморезистор и КМОП-муль- тивибратор }lj. В данном измерителе температуры датчик также управл ет частотой генератора, выполненного на базе мультивибратора.As a prototype, a temperature-frequency converter containing a thermistor and a CMOS multivibrator} lj is taken. In this temperature meter, the sensor also controls the frequency of the oscillator based on the multivibrator.

Недостаток измерител , прин того за прототип, а также других устройств такого типа заключаетс  в невысокой разрешающей способности измерений из- за собственной нестабильной частоты генератора, вход щего в его состав. Как известно, стабильность частоты Af/f, представл юща  отношение отклонени  частоты uf от среднего значени  f при неизменности параметров внешней среды и схемы, дл  генераторов гармонических колебаний на RC - (R - электрическое сопротивление, С - ем-, кость конденсатора) не превышает 10 - 10 , а дл  генераторов на LC-конту - pax (L - индуктивность контура) не превышает 1((Г В высококачественных импульсных генераторах это значение может достигать 3 10 что соответствует погрешности преобразовани  0,03%.The disadvantage of the meter, adopted for the prototype, as well as other devices of this type is the low measurement resolution due to the own unstable frequency of the generator included in its composition. As it is known, the stability of the frequency Af / f, the ratio of the frequency deviation uf from the average value of f with the parameters of the environment and the circuit unchanged, for harmonic oscillators on RC - (R is the electrical resistance, C is the capacitance of the capacitor) does not exceed 10 - 10, and for generators on an LC circuit, pax (L is the inductance of the circuit) does not exceed 1 ((G V high quality pulse generators, this value can reach 3 10, which corresponds to a conversion error of 0.03%.

II

Таким образом, в известных измерител х физических параметров не обеспечиваетс  измерений с погрешностью, меньшей, чем 0,1-0,03% от измер емой величины.Thus, in the known measures of physical parameters, measurements are not provided with an error less than 0.1-0.03% of the measured value.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  температуры, содержащее ждущий мультивибратор, выполненный с термистором в его управл ющей цепи и подключенный выходом к управл ющему входу управл емого мультивибратора , и усилитель, соединенный выходом с выходной шиной, введена электроакустическа  лини  задержки, выполненна  в виде пьезокерамичес- ких преобразователей и размещеннойThe goal is achieved in that a temperature measuring device containing a standby multivibrator, made with a thermistor in its control circuit and connected by an output to the control input of a controlled multivibrator, and an amplifier connected by an output to the output bus, is provided with an electroacoustic delay line, form of piezoelectric transducers and placed

toto

ISIS

2020

2525

73728047372804

между ними трубки, заполненной водно-1 глицериновой смесью.between them is a tube filled with water-1 glycerin mixture.

Указанные выше блоки устройства, соединенные в кольцо, образуют им- пульсно-циклический генератор, управл емый датчиком температуры. Стабильность электроакустической линии задержки очень высока и достигает величины . Включение перестраиваемого устройства задержки в цепь электроакустического кольца позвол ет запускать его высокостабильными импульсами , а срез высокостабильного импульса определ ет высокую начальную точность срабатывани  перестраиваемого устройства задержки. Так как мультивибратор  вл етс  ждущим, стабильность частоты преобразовател  сохран ет требуемый высокий уровень. Сброс импульса производитс  измер емым параметром: температурой.The above units of the device, connected in a ring, form a pulse-cyclic generator controlled by a temperature sensor. The stability of the electro-acoustic delay line is very high and reaches a value. The inclusion of a tunable delay device in an electroacoustic ring circuit allows it to be started with highly stable pulses, and the cut of a highly stable pulse determines the high initial accuracy of the tunable delay device. Since the multivibrator is standby, the frequency stability of the converter maintains the required high level. The pulse is reset by the measured parameter: temperature.

По имеющимс  сведени м генераторы импульсов, электроакустические линии задержки и перестраиваемые устройства задержки не примен лись ранее дл  повышени  разрешающей способности измерителей физических параметров.According to available information, pulse generators, electroacoustic delay lines and tunable delay devices have not been used previously to increase the resolution of physical parameter meters.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства дл  измерени  температуры.The drawing shows a block diagram of the proposed device for measuring temperature.

Датчиком устройства служит терми- стор 1, включенный в управл ющую цепь ждущего мультивибратора 2. В электроакустическое кольцо вход т генера35 тор 3 импульсов, лини  задержки иThe sensor of the device is the thermistor 1, which is included in the control circuit of the waiting multivibrator 2. The electro-acoustic ring includes a generator 35 of 3 pulses, a delay line and

усилитель 5. Генератор импульсов представл ет собой мультивибратор, собственна  частота которого несколько ниже рабочего диапазона частот измерител . Лини  задержки содержит герметичный трубчатый корпус 6, закрытый с обоих концов пьезокерами- ческими преобразовател ми 7 и 8. Корпус заполнен водно-глицериновой смесью , скорость звука в которой в минимальной степени измен етс  от температурных колебаний окружающей среды. Длина акустического элемента и харак- Q теристики термистора 1 выбираютс  такими, чтобы задержка в акустическом элементе превышала максимальную задержку в ждущем мультивибраторе 2. Электроакустическое кольцо снабжено отводом 9 дл  съема частотных сигналов .amplifier 5. The pulse generator is a multivibrator whose natural frequency is slightly below the operating frequency range of the meter. The delay line contains a sealed tubular body 6, which is closed at both ends by piezoceramic transducers 7 and 8. The body is filled with a water-glycerin mixture, the sound speed in which varies minimally from temperature fluctuations of the environment. The length of the acoustic element and the characteristic Q of the thermistor 1 are chosen such that the delay in the acoustic element exceeds the maximum delay in the waiting multivibrator 2. The electro-acoustic ring is provided with a tap 9 for picking up frequency signals.

Устройство работает следующим образом . Излучающий преобразователь 7, возбуждаемый генератором 3, посыла30The device works as follows. Radiating transducer 7, excited by generator 3, send30

4040

4545

5555

5five

10ten

э1737280e1737280

ет в акустический элемент звуковой импульс. Этот звуковой импульс достигает приемного преобразовател  8 и трансформируетс  в электрический импульс .усиливаемый усилителем 5. Задержка на акустическом элементе линии k задержки посто нна и имеет высокий показатель стабильности. По срезу электрического импульса от усилител  5 запускаетс  ждущий мультивибратор 2. По заднему фронту импульса ждущего мультивибратора, длительность которого определ етс  состо нием термистора 1, снова запускаетс  генератор 3 импульсов и начинаетс  новый цикл. Таким образом, обща  длительность цикла регулируетс  терми- стором 1, в результате чего снимаема  на 9 частота электрических колебаний в электроакустическом кольце пропорциональна значению измер емой температуры. Особенность им- пульсно-циклического измерител  температуры заключаетс  в том, что, благодар  многократному прохождению импульсов через ждущий мультивибратор, происходит статистическое усреднение разброса значений длительности его задержки. Такое усреднение разбросаem in the acoustic element sound pulse. This sound impulse reaches the receiving transducer 8 and is transformed into an electrical impulse. Amplified by the amplifier 5. The delay on the acoustic element of the delay line k is constant and has a high stability index. A shearing multivibrator 2 is triggered by an electrical pulse from amplifier 5. By the falling edge of the multivibrating standby pulse, the duration of which is determined by the state of thermistor 1, the pulse generator 3 starts again and a new cycle starts. Thus, the total cycle time is controlled by the thermistor 1, as a result of which the frequency of the electrical oscillations in the electroacoustic ring is removed at 9 proportional to the value of the measured temperature. The peculiarity of the pulse-cycle temperature meter is that, due to the repeated passage of pulses through the waiting multivibrator, a statistical averaging of the spread of the values of its delay time occurs. Such averaging of the scatter

1515

2020

2525

Предлагаема  конструкци  устройства дл  измерени  температуры имеет стабильность , что по крайней мере на два пор дка выше, чем у прототипа. Простота и малогабаритност конструкции позвол ют создавать удобные и высокоточные физические приборы , имеющие более низкую стоимость по сравнению с существующими.The proposed design of a temperature measuring device is stable, which is at least two orders of magnitude higher than that of the prototype. The simplicity and small size of the structure make it possible to create convenient and highly accurate physical instruments that have a lower cost than existing ones.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  измерени  температуры , содержащее ждущий мультивибратор , выполненный с термистором в его управл ющей цепи и подключенный выходом к управл ющему входу управл емого мультивибратора, и усилитель, соединенный выходом с выходной шиной, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введена электроакустическа  лини  задержки, включенна  между выходом управл емого мультивибратора и входом усилител , соединенного выходом с управл ющим входом ждущего мультивибратора , причем электроакустичес- ка  лини  задержки выполнена в виде пьезокерамических преобразователей иA device for measuring temperature, comprising a standby multivibrator made with a thermistor in its control circuit and connected by an output to a control input of a controlled multivibrator, and an amplifier connected by an output to an output bus, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, An electro-acoustic delay line is inserted in it, connected between the output of the controlled multivibrator and the input of an amplifier connected to the control input of the waiting multivibrator, The acoustic delay line is made in the form of piezoceramic transducers and позвол ет еще более повысить точность 30 Размещенной между ними трубки, запол- выполн емых измерений.ненной водно-глицериновой смесью.permits even more improvement in the accuracy of the 30 tube placed between them, the completed measurements, and the water-glycerin mixture. 5five 00 5five 00 5five Предлагаема  конструкци  устройства дл  измерени  температуры имеет стабильность , что по крайней мере на два пор дка выше, чем у прототипа. Простота и малогабаритность конструкции позвол ют создавать удобные и высокоточные физические приборы , имеющие более низкую стоимость по сравнению с существующими.The proposed design of a temperature measuring device is stable, which is at least two orders of magnitude higher than that of the prototype. The simplicity and small size of the structure allow the creation of convenient and high-precision physical instruments that have a lower cost than the existing ones. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  температуры , содержащее ждущий мультивибратор , выполненный с термистором в его управл ющей цепи и подключенный выходом к управл ющему входу управл емого мультивибратора, и усилитель, соединенный выходом с выходной шиной, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введена электроакустическа  лини  задержки, включенна  между выходом управл емого мультивибратора и входом усилител , соединенного выходом с управл ющим входом ждущего мультивибратора , причем электроакустичес- . ка  лини  задержки выполнена в виде пьезокерамических преобразователей иA device for measuring temperature, comprising a standby multivibrator made with a thermistor in its control circuit and connected by an output to a control input of a controlled multivibrator, and an amplifier connected by an output to an output bus, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, An electro-acoustic delay line is inserted in it, connected between the output of the controlled multivibrator and the input of an amplifier connected to the control input of the waiting multivibrator, oakustiches. The delay line is made in the form of piezoceramic transducers and
SU904844963A 1990-04-06 1990-04-06 Temperature measuring device SU1737280A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904844963A SU1737280A1 (en) 1990-04-06 1990-04-06 Temperature measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904844963A SU1737280A1 (en) 1990-04-06 1990-04-06 Temperature measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1737280A1 true SU1737280A1 (en) 1992-05-30

Family

ID=21524110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904844963A SU1737280A1 (en) 1990-04-06 1990-04-06 Temperature measuring device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1737280A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622490C1 (en) * 2016-05-31 2017-06-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" Device for measuring the temperature

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Коломбет Е.А. Таймеры. М.: Радио и св зь, 1983, с. 117. 2. Виглеб Г. Датчики. М.: Мир, 1989, с. 36, 37. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622490C1 (en) * 2016-05-31 2017-06-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" Device for measuring the temperature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4130796A (en) Calibrating and measuring circuit for a capacitive probe-type instrument
Cook Absolute pressure calibration of microphones
JP2805231B2 (en) Pressure sensor
JPS5589744A (en) Liquid density measuring method of ultrasonic wave and its unit
US3933046A (en) Logarithmic resistance-to-frequency converter
US4073187A (en) Electronic torque wrench
US4023400A (en) Viscosimeter and/or densitometer
SU1737280A1 (en) Temperature measuring device
US5045797A (en) Continuous condition sensing system determining liquid level by admittance measurement
EP0072003A2 (en) Remote sensor telemetering system
CN107564375A (en) A kind of method and circuit of the systematic error for eliminating period of single pendulum measurement
SU587339A1 (en) Digital ultrasonic level indicator
SU1428946A1 (en) Deep-sea thermometer
JP2003194634A (en) Battery temperature measuring circuit
SU756225A1 (en) Device for measuring parameters of liquid media
SU624146A1 (en) Vibtatory viscosimeter
SU1741044A1 (en) Concentration capacitance meter
SU1594473A1 (en) Apparatus for determining frequency of natural oscillations of electrodynamic or magnetoelectric transducer
SU1124242A1 (en) Electrodynamic geophone natural frequency meter
SU855941A1 (en) Device for determining extremum point of temperature-frequency characteristic of quartz resonators
RU2003985C1 (en) Device for measuring frequency instability
SU688865A1 (en) Vibration-type density meter
SU752193A1 (en) Device for automatic monitoring amplitude-frequency characteristics of filters
SU1016696A1 (en) Device for measuring temperature having frequency output
SU603906A1 (en) Thermoanemometric transducer