Применение пассивных время-импульсных преобразователей в системах измерения температуры подвижных объектов
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2022-4-9-19Ключевые слова:
измерение температуры, термопреобразователь сопротивления, время-импульсный преобразовательАннотация
Рассмотрен вариант реализации время-импульсного преобразователя в составе системы измерений температуры человека, в котором формирующая информационный временной интервал цепь первого порядка образована термопреобразователем сопротивления и конденсатором. Инициализация и регистрация длительности переходного процесса осуществляются МДП-ключами и интегральным компаратором. Дана оценка дифференциальной чувствительности преобразователя в зависимости от постоянной времени формирующей цепи для ключей среднего быстродействия. Представлена схема многоканального преобразователя, в которой последовательно циклически осуществляется преобразование сопротивления нескольких термопреобразователей в длительность выходных импульсных сигналов. При этом для дешифрирования номера измерительного канала циклы преобразований разделены паузами. Для никелевого термопреобразователя сопротивления на основе эквивалентной электрической схемы время-импульсного преобразователя выведена функция преобразования температуры в длительность временного интервала. Получены аналитические выражения для оценки влияния неидеальностей элементов схемы и дестабилизирующих факторов на погрешность измерений температуры. Определены условия его снижения. В среде схемотехнического моделирования Micro-Cap исследована схема преобразователя. Расхождения экспериментальных и расчетных значений функции преобразования не превысили 0,2 %. Температурная нестабильность выходных информационных интервалов ВИП составила не более 0,1 % в диапазоне температуры эксплуатации 0…50 ºС и обусловлена температурным дрейфом напряжения смещения компаратора. Применение пассивного время-импульсного преобразователя целесообразно в телеметрических системах измерения температуры или других физических величин с первичными преобразователями сопротивления, емкости или индуктивности, образующими в тракте преобразования цепь первого порядка. Представленные аналитические выражения могут быть использованы для оценки дополнительной погрешности измерений.Библиографические ссылки
Волович Г. И., Мунтьянов С. Н. Оценка температурной нестабильности высоковольтного емкостного делителя напряжения // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». 2016. Т. 16, № 3. С. 152-158. DOI: 10.14529/ctcr160317.
Патент на изобретение № RU 2689805 С1, МПК Н03К3/13, G05F 1/00 Время-импульсный универсальный интегрирующий преобразователь напряжения / Кук И.А. (RU), Сафиков Ш.С. (RU). Заявл. 06.08. 2018 № 2018128886. Опубл. 29.05. 2019. Бюл. № 16.
Куликов, В. А., Сяктерев В. Н., Колеватов С. М. Многоканальный импульсный преобразователь температуры // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2015. № 4 (68).С. 47-49.
Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Энергоатомиздат, 1988. 304 с.
Бондарь О. Г., Брежнева Е. О., Родионов П. С. Многоканальный преобразователь температуры // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2022. Т. 65, № 4. С. 254-261. DOI: 10.17586/0021-3454-2022-65-4-254-261.
Сяктерев В. Н., Сяктерева В. В., Колеватов С. М. Оптический канал связи в системах измерения параметров поршня двигателя внутреннего сгорания // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2016. № 3 (71) С. 44-46.
Димитраки П. И. Импульсные устройства с мостовыми времязадающими цепями на интегральных схемах. Кишинев : Штинница, 1977. 124 с.
Ильин В. А. Импульсные устройства с мостовыми времязадающими цепями. М. : Энергия, 1972. 232 с.
Функциональные устройства на микросхемах / В. З. Найденов, А. И. Голованов, З. Ф. Юсупов и др. М. : Радио и связь, 1985. 200 с.
Куликов В. А., Сяктерев В. Н., Васильев И. А. Идентификация системы измерения температуры инерционного объекта // Вестник Ижевского государственного технического университета имени М. Т. Калашникова. 2013. № 4 (60). С. 103-106.
А. с. 1626832 (СССР), МКИ G 01 K 13/04. Многоканальное устройство для измерения температуры движущегося объекта / В. А. Куликов, В. Н. Сяктерев (СССР). № 4724484 10; Заявл. 28.07.89. Опубл. 10.11. 2005, бюл. № 31.
Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С. В. Якубовский, Л. И. Ниссельсон, В. И. Кулешов и др. ; под ред. С. В. Якубовского. М. : Радио и связь, 1990. 496 с.
Сяктерев В. Н., Сяктерева В. В., Акчурин И. С. Исследование возможности применения микроконтроллеров PIC в системе термометрирования поршня двигателя внутреннего сгорания // Вестник Ижевского государственного технического университета имени М. Т. Калашникова. 2013. № 2 (58). С. 105-108.
Metrology model of measuring channel in multi-channel data-measurement system Yurkov N.K., Proshin A.A., Goryachev N.V., Grishko A.K. In 2020 International Conference on Engineering Management of Communication and Technology, EMCTECH 2020 - Proceedings. 2020. С. 9261527. DOI: 10.1109/ EMCTECH49634.2020.9261527.
Куликов В. А. Температурная компенсация в дискретно - аналоговом промежуточном преобразователе // Избранные ученые записки. В 3 т. Т. 2. Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 1998. С. 94-96.
Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник / Н. Н. Акимов, Е. П. Ващуков, В. А. Прохоренко, Ю. П. Ходоренок. Мн. : Беларусь, 1994. 591 с.
Каталог продукции «ГИРИКОНД» «Электронные компоненты и приборы». Санкт-Петербург, РОСЭЛ, 2021. 228 с.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2022 Виктор Александрович Куликов, Виктор Никонович Сяктерев, Виктория Викторовна Сяктерева
![Лицензия Creative Commons](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.