SU1686316A1 - Calorimeter - Google Patents
Calorimeter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1686316A1 SU1686316A1 SU894745293A SU4745293A SU1686316A1 SU 1686316 A1 SU1686316 A1 SU 1686316A1 SU 894745293 A SU894745293 A SU 894745293A SU 4745293 A SU4745293 A SU 4745293A SU 1686316 A1 SU1686316 A1 SU 1686316A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- amplifier
- thermopile
- counter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к теплометрии и позвол ет расширить диапазон измерений калориметра. Дл этого задаетс уровень срабатывани компаратора 4, равный верхнему пределу оптимального диапазона усилительного тракта. По достижении выходным сигналом дифференциальной термобатареи 1 указанного уровн компаратор 4 срабатывает, и формирователь 6 вырабатывает импульс нормированной амплитуды и длительности. Этот импульс открывает ключ 8, подключа через потенциометр 10 и дифференциальную термобатарею (ДТ) 1 источник опорного напр жени . По спа м ДТ 1 течет ток, создающий тепловой поток, компенсирующий измер емый. В результате сигнал с выхода термобатареи не превышает верхнего предела диапазона в процессе измерени . Число полных циклов компенсации фиксируетс , после чего фор- MMpyefCR окончательный результат измерени . 1 ил. соThe invention relates to calorimetry and allows you to extend the measurement range of the calorimeter. For this, the trigger level of the comparator 4 is set to be equal to the upper limit of the optimum range of the amplifying path. Upon reaching the output signal of the differential thermopile 1 of the specified level, the comparator 4 is activated, and the imaging unit 6 generates a pulse of normalized amplitude and duration. This pulse opens key 8, connected via potentiometer 10 and differential thermopile (DT) 1 reference voltage source. Spas m DT 1 current flows, creating a heat flux that compensates for the measured. As a result, the signal from the thermopile output does not exceed the upper limit of the range during the measurement process. The number of complete compensation cycles is recorded, after which the forma-MMpyefCR final measurement result. 1 il. with
Description
оabout
0000
а соand with
(Ј(
Изобретение относитс к теплофизи- ческим измерени м и предназначено дл регистрации тепловых потоков и тепловыделений .The invention relates to thermophysical measurements and is intended for recording heat fluxes and heat releases.
Цель изобретени - расширение диапазона измерений.The purpose of the invention is to expand the measurement range.
На чертеже представлена блок-схема калориметра.The drawing shows the block diagram of the calorimeter.
Калориметр содержит дифференциальную термобатарею 1, первый ключ 2, вход которого соединен с выходом термобатареи 1, усилитель 3, подключенный входом к выходу ключа 2, компаратор (устройство сравнени ) 4, соединенный неинвертирующим входом с выходом усилител 3, первый потенциометр 5, подключенный входом к источнику опорного напр жени , а выходом - к инвертирующему .входу компаратора А, первый формирователь 6, соединенный входом с выходом компаратора, элемент ИЛИ-НЕ 7, подключенный первым входом к выходу формировател 6, а выходом - к управл ющему входу ключа 2, второй 8 и третий 9 ключи, входы которых соединены между собой и подключены к входу ключа 2, управл ющий вход ключа 8 соединен с выходом формировател 6, а управл ющий вход ключа 9 - с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 7, второй потенциометр 10, подключенный входом к источнику опорного напр жени , а выходом - к выходу ключа 8, второй формирователь 11, соединенный выходом с управл ющим входом ключа 9. гене- ратор 12 импульсов, подключенный выходом к входу формировател 11, третий формирователь 13, подключенный входом к выходу генератора 12 импульсов, аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 14, соеди- ненный информационным входом с выходом усилител , а управл ющим входом - с выходом формировател 13, четвертый формирователь 15, подключенный входом к управл ющему входу АЦП (Конец цикла преобразовани ), счетчик 16, счетный вход , которого соединен с выходом формировател 6, а вход сброса - с выходом формировател 15, регистр 17, перва группа входов которого подключена к цифровым выходам АЦП 14, втора группа входов - к выходам счетчика 16, а управл ющий вход - к управл ющему выходу АЦП 14.The calorimeter contains a differential thermopile 1, the first switch 2, whose input is connected to the output of thermopile 1, an amplifier 3 connected by an input to the output of switch 2, a comparator (comparator) 4 connected by a non-inverting input to the output of amplifier 3, the first potentiometer 5 connected by an input to the source of the reference voltage, and the output to the inverting input of the comparator A, the first driver 6, connected by the input to the output of the comparator, the element OR-NOT 7, connected by the first input to the output of the driver 6, and the output to the control it has a key input 2, a second 8 and a third 9 keys, the inputs of which are interconnected and connected to the input of key 2, the control input of the key 8 is connected to the output of the driver 6, and the control input of the key 9 is connected to the second input of the element OR NOT 7 , the second potentiometer 10 connected by the input to the source of the reference voltage, and the output to the output of the key 8, the second driver 11, connected by the output to the control input of the key 9. a generator 12 of pulses connected by the output to the input of the driver 11, the third driver 13 connected by the input to the output of the generator 12 pulses, an analog-to-digital converter (ADC) 14, connected by an information input to the output of the amplifier, and a control input — to the output of the imaging unit 13, the fourth driver 15, connected by an input to the control input of the ADC (End of conversion cycle), counter 16, the counting input, which is connected to the output of the imaging unit 6, and the reset input - with the output of the imaging unit 15, register 17, the first group of inputs of which is connected to the digital outputs of the A / D converter 14, the second group of inputs - to the outputs of the counter 16, and the control input - to the control the output of the ADC 14.
Калориметр работает следующим образом .The calorimeter works as follows.
Сигнал термобатареи 1 через ключ 2, наход щийс в открытом состо нии (при отсутствии на входах логического элемента ИЛИ-НЕ 7 уровней логической единицы), усилитель 3 поступает на неинвертирующий вход компаратора 4. При нарастании сигнала термобатареи 1 выходной сигнал усилител 3 возрастает пропорционально, так как емкость конденсатора, включенного параллельно входу усилител 3, не сказываетс ввиду малого сопротивлени термобатареиThe thermopile signal 1 through the key 2, which is in the open state (in the absence of the logical element OR-NOT 7 levels of the logical unit), enters the non-inverting input of the comparator 4. When the thermopile signal 1 increases, the output signal of the amplifier 3 increases in proportion to since the capacitance of the capacitor connected in parallel with the input of the amplifier 3 does not affect the low resistance of the thermopile
1, шунтирующего эту емкость. Импульсы генератора 12, поступающие через формирователь 11 на управл ющий вход ключа 9 и через логический элемент ИЛИ-НЕ 7 на управл ющий вход ключа 2, коммутируют выход термобатареи 1 поочередно на вход и на выход усилител 3. В период подключени термобатареи 1 к входу усилител возникает сигнал, скорость нарастани которого пропорциональна воздействующему тепловому1 shunt this capacitance. The pulses of the generator 12, coming through the shaper 11 to the control input of the key 9 and through the logic element OR NOT 7 to the control input of the key 2, switch the output of the thermopile 1 alternately to the input and output of the amplifier 3. During the connection of the thermopile 1 to the input of the amplifier a signal arises, the rate of increase of which is proportional to the thermal effect
потоку. Так как частота импульсов генератора 12 стабильна во времени, то величина амплитуды сигнала на выходе усилител 3 в одинаковые фазы работы генератора, например в момент начала импульса - команды переключени термобатареи с выхода усилител 3 на его вход, однозначно св зана- с величиной воздействующего на термобатарею теплового потока. В момент подключени выхода усилител 3 к термобатарее 1flow. Since the frequency of the pulse generator 12 is stable over time, the magnitude of the amplitude of the signal at the output of amplifier 3 in the same phases of operation of the generator, for example, at the moment of the start of the pulse — the thermal battery switching command from the output of amplifier 3 to its input, which is uniquely related to the thermal battery heat flow. At the moment of connecting the output of amplifier 3 to the thermopile 1
на его входе остаетс зар д конденсатора, а на выходе - напр жение, пропорциональное выходному сигналу в момент отключени входа усилител 3 от термобатареи 1. Ток, возникающий в спа х термобатареи 1,at its input remains the charge of the capacitor, and at the output is a voltage proportional to the output signal at the moment of disconnecting the input of amplifier 3 from the thermopile 1. Current generated in the thermocouple 1 spa,
под воздействием выходного напр жени усилител 3 создает встречный тепловой поток за счет эффекта Пельтье, тем самым охлажда спаи термобатареи 1, компенсиру измер емый тепловой поток. Сигнал с выхода усилител 3 поступает на информационный вход АЦП L и по сигналу с выхода формировател 13, запускаемого импульсами генератора 12, преобразуетс в цифровой код. Этот код поступает на первуюunder the influence of the output voltage of the amplifier 3 creates a counter-current heat flow due to the Peltier effect, thereby cooling the thermopile junction 1, to compensate for the measured heat flux. The signal from the output of the amplifier 3 is fed to the information input of the ADC L and is converted to a digital code by a signal from the output of the imaging unit 13, triggered by the pulses of the generator 12. This code goes to the first
группу входов регистра 17 и по сигналу с управл ющего выхода АЦП 14 запоминаетс в регистре.the group of inputs of register 17 and the signal from the control output of the A / D converter 14 is stored in the register.
Таким образом, устройство работает в случае, если величина сигнала с выхода усилител 3 не превышает уровн , задаваемого порогом срабатывани компаратора 4, т.е. внутри оптимального динамического диапазона усилительно-регистрирующего тракта, соответствующего максимальной точностиThus, the device works if the signal from the output of the amplifier 3 does not exceed the level specified by the trigger threshold of the comparator 4, i.e. within the optimal dynamic range of the amplifying-recording path corresponding to the maximum accuracy
0 измерений.0 measurements.
При достижении верхней границы срабатывани компаратора 4 (сигнал с выхода термобатареи 1 достиг и начинает превышать верхнюю границу оптимального диа5 пазона усилительно-регистрирующего тракта) выход компаратора 4 переходит в состо ние логической единицы и формирователь 6 по переднему фронту процесса этого перехода вырабатывает импульсWhen the upper limit of operation of the comparator 4 is reached (the signal from the output of thermopile 1 has reached and begins to exceed the upper limit of the optimal range of the amplifying recording path), the output of the comparator 4 goes to the state of a logical unit and the driver 6 generates a pulse on the leading edge of the transition process
нормированной длительности и амплитуды.normalized duration and amplitude.
Порог срабатывани компаратора 3 задаетс потенциометром 5, равным верхней границе оптимального диапазона усилительно-регистрирующих блоков схемы усилител 3 и АЦП 14. По сигналу форми- ровател 6, поступающему на ключ 8, к термобатарее подключаетс потенциометр 10, одновременно этот же импульс формировател 6 через логический элемент ИЛИ-НЕ 7 отключает вход усилител 3 от термобата- реи 1. Напр жение с выхода потенциометра 10 поступает на термобатарею в течение времени импульса с выхода одновибратора и ток. протекающий под действием этого напр жени , создает тепловой поток, на- правленный навстречу воздействующему на термобатарею потоку и компенсируй - щий его. По окончании импульса формировател 6 вход усилител 3 соедин етс ключом 2 с термобатареей 1, а выход потен- циометра 10 отключаетс от термобатареи.The trigger threshold of the comparator 3 is set by a potentiometer 5 equal to the upper limit of the optimal range of the amplifying recording units of the amplifier 3 and the ADC 14. The shaper 10 is simultaneously connected to the thermopile by a signal from the shaper 6, fed to the key 8, and simultaneously the same pulse of the shaper 6 through a logical the element OR-NOT 7 disconnects the input of the amplifier 3 from the thermopile 1. The voltage from the output of the potentiometer 10 goes to the thermopile during the pulse time from the output of the one-vibrator and the current. Flowing under the action of this voltage creates a heat flux directed towards the current acting on the thermopile and compensating for it. At the end of the pulse of the former 6, the input of the amplifier 3 is connected with a switch 2 to the thermopile 1, and the output of the potentiometer 10 is disconnected from the thermopile.
В случае больших по величине тепловых потоков переключение термобатареи 1 с входа усилител на его выход и обратно происходит многократно до тех пор, пока импульс с выхода генератора 12 через формирователь 11 не подключит выход усилител 3 к термобатарее 1, отключив ее через логический элемент ИЛИ-НЕ 7 с помощью ключа 2 от входа усилител . При этом встречный тепловой поток, возникающий в спа х термобатареи 1 под действием тока, протекающего при подаче на термобатарею 1 напр жени с выхода усилител 3, пропорционального сигналу термобатареи 1, в мо- мент переключени термобатареи 1 на выход усилител 3 компенсирует тепловой поток, поступающий в калориметр, а величина сигнала усилител 3, как и ранее, через АЦП записываетс в регистр 17. Одновре- менно в регистр на вторую группу входов считываетс цифровой код счетчика 16, индицирующий количество переключений термобатареи с входа усилител 3 на его выход, т.е. полное число циклов точной компенса- ции поступающего в калориметр теплового потока. По окончании записи выходных цифровых кодов счетчик обнул етс .In the case of large heat fluxes, switching the thermopile 1 from the amplifier input to its output and back repeatedly occurs until the pulse from the generator 12 output through the driver 11 connects the output of amplifier 3 to the thermopile 1, disconnecting it through the logical element OR NOT 7 using key 2 from the amplifier input. At the same time, the counter heat flux arising in thermopathic spaces 1 under the action of the current flowing when voltage is applied to thermopile 1 from amplifier 3 output is proportional to thermopile 1 signal at the time of thermopile 1 switching to amplifier 3 compensates heat flux the calorimeter and the signal value of the amplifier 3, as before, is written to the register via the ADC. At the same time, the digital code of the counter 16 is read into the register for the second group of inputs indicating the number of thermopile switches from amplifier 3 at its output, i.e., the total number of cycles of accurate compensation of the heat flux entering the calorimeter. When the recording of the output digital codes is completed, the counter is zeroed.
В устройстве обеспечиваетс автоматическое поддержание сигнала с выхода тер- мобатареи 1 в пределах оптимального динамического диапазона усилительно-регистрирующего тракта, соответствующегоThe device provides automatic maintenance of the signal from the output of the thermopile 1 within the optimum dynamic range of the amplifier-recording path
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894745293A SU1686316A1 (en) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | Calorimeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894745293A SU1686316A1 (en) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | Calorimeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1686316A1 true SU1686316A1 (en) | 1991-10-23 |
Family
ID=21472639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894745293A SU1686316A1 (en) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | Calorimeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1686316A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2523760C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологического приборостроения с опытным производством Российской Академии наук (ИБП РАН) | Method of measuring thermal effects using differential modulation scanning calorimeter and calorimeter therefor |
-
1989
- 1989-10-05 SU SU894745293A patent/SU1686316A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 290184, кл. G 01 К 17/08, 1969. Авторское свидетельство СССР Nf 1247687. кл. G 01 К 17/02, 1984. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2523760C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологического приборостроения с опытным производством Российской Академии наук (ИБП РАН) | Method of measuring thermal effects using differential modulation scanning calorimeter and calorimeter therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3875503A (en) | Dual slope type resistance deviation measuring apparatus | |
US5479103A (en) | Non-linear voltage measuring implementing capacitor charging time | |
SU1686316A1 (en) | Calorimeter | |
US3631467A (en) | Ladderless, dual mode encoder | |
SU537385A1 (en) | Device for measuring digital magnetic recording parameters | |
US3857097A (en) | Compensating techniques for sensitive wide band voltmeters | |
SU1672239A1 (en) | Multichannel temperature measuring unit | |
JPH0782065B2 (en) | Power supply circuit for IC tester measurement | |
SU1560987A1 (en) | Digital meter of temperature | |
SU1229594A1 (en) | Digital thermometer | |
SU1674374A1 (en) | Analog-to-digital temperature converter | |
RU2025044C1 (en) | Method of digital measurement of temperature and device for its realization | |
SU1101690A1 (en) | Device for measuring temperature | |
SU1506298A1 (en) | Device for measuring temperature | |
SU1674364A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU445146A1 (en) | Multichannel analog-to-digital converter | |
SU1267171A1 (en) | Digital temperature meter | |
SU1744617A1 (en) | Device for measuring environment parameters | |
SU958875A1 (en) | Device for measuring temperature | |
SU894607A1 (en) | Sawtooth voltage non-linearity coefficient meter | |
SU970134A1 (en) | Digital temperature meter | |
SU1112292A1 (en) | Device for automatic selection of measurement limit | |
SU1275420A1 (en) | Device for registering signals | |
SU1404844A1 (en) | Digital thermometer | |
SU930704A1 (en) | Device for recognizing and monitoring continuous signals |