Устройство для измерения температуры

 

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (5п 4 01 К 7 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

f4 АВТОРСИОМЪ| СВИДЕТЕЛЪСТВУ

У Ь

° аВ

° °

МФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2б87193/18-10 (22) 22..11.78 (46) 07.05.83. «Бюл. Р 17 (72) Н.С.Митрофанов, В.П.Белых и Л.A.Ôðèä (53) 536.53(088..8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР.

463007, кл. 5 01 К 7 00, 1972 °

2, Авторское свидетельство СССР, Р 517810, кл. С, 01 К 7/18, 1974 (прототип ). (54 ) (57 ) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЙЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее схему электрического моста, в одно из плеч которого включен. терморезистор, операционный усилитель, вход котороro подключен к измерительной диаго нали моста, а выход — к измерительному прибору, и источник питания, включенный в противоположную диагональ моста, о-.т л и ч à ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в плечо моста с терморезистором включены по схеме замещения два постоянных резистора, величина сопротивления одного иэ которых равна сопротивлению термо.резистора при.минимальной измеряемой температуре, а другого — при максимальной, при этом в цель измерительного прибора последовательно с ним включен переменный резистор.

1016.695

2. Устройство по и ° 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что измерительный прибор подключен к выходу

Изобретение относится к технике измерения температуры и может быть применено в системах контроля и измерения.

Известны устройства для измере- 5 ния температуры на основе мостовой схемы (1 ).

Недостатком таких устройств является нелинейность выходных характеристик. 10

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройст:— во для измерения температуры, содержащее схему электрического моста, в одно из плеч которого включен терморезистор, операционный усилитель, вход которого подключен к измерительной диагонила моста, а выход — к измерительному прибору, и источник питания, включенный в противоположную диагональ моста $2 j.

Известное устройство не обеспечивает достаточно высокой точности измерений в широком диапазоне измеряемых температур..

Пель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем схему электрического моста, в одно З0 из плеч которого включен терморезис-: тор, операционный усилитель, вход которого подключен к измерительной диагонали моста, а выход — к измери тельному прибору, и источник пита- 35 ния, включенный в противоположную диагональ моста, в плечо моста с терморезистором включены по схеме замещения два постоянных резистора, величина сопротивления одного из ко- д{) торых равна сопротивлению терморезистора при минимальной измеряемой температуре, а другого - при максимальной, при этом в. цепь измерительного прибора последовательно с 45 ним включен переменный резистор.

Кроме того, измерительный Прибор подключен к выходу усилителя через переключатель, изменяющий полярность включения прибора., 50

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит операционный усилитель 1 с дифференциальным входом, схему электрического моста, состоящую из трех постоянных резисторов усилителя через переключатель, изменяющий полярность включения прибора.

Я

2 — 4 и измерительного терморезистора 5, Между резисторами 3 и 4 включен потенциометр 6, средняя точка которого подключена к входному контакту усилителя 1. Терморезистор 5 включается в плечо моста через контакт переключателя 7. ВторОй входной контакт усилителя 1 подключается к контакту между резисторами

2 и 5. Питающая диагональ моста подключена через резисторы 8 и 9 к стабилизированному источнику питания. К контактам переключателя 7 подключены постоянные резисторы 10 и 11 и последовательно с ними включены переменные подстроечные резисторы 12 и 13. Последовательно соединенные резисторы 11 и 13 имеют сопротивление, равное сопротивлению терморезистора 5 при температуре нулевого отсчета температуры по измерительному прибору, резисторы 10 и

12 имеют сопротивление, равное сопротивлению терморезистора при температуре полного отклонения стрелки измерительного прибора, т.е, при конечной измеряемой температуре. Переменный резистор 14 включен последовательно в рамку измерительного прибора 15 через ряд контактов переключателей 16 - 18. Измерительный прибор 15 через резисторы 14 и

19, через контакты переключателей

16 — 18 соединяется с выходными контактами .операционного усилителя. Переменный резистор 20 включен между входным и выходным контактами уси-. лителя и осуществляет отрицательную обратную связь. Переключатели 7, 16 - 18 на четыре направления и шесть положений расположены на общей оси.

Устройство работает следующим образом. В положении 1 переключателей производится коррекция нуля усилителя. В измерительное плечо моста включаются резисторы 11 и 13, имеющие суммарное сопротивление, .равное сопротивлению терморезистора при температуре, принятой за нулевую, например 25 С. Стрелка измерительного прибора при этом должна, быть установлена в нулевом положении. Если в силу дестабилизирующих факторов, стрелка прибора стоит не .на нуле, 1016695

Составитель Ю. Андриянов

Редактор А. Власенко Техред М.Коштура Корректор У.Решетник

Заказ 3377/43 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, МОсква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ИПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 переменным резистором 6 производится коррекция нуля.

В положении 2 переключателей. производится коррекция усиления. В измерительное плечо моста включаются резисторы 10 и 12, имеющие суммарное сопротивление, равное сопротивлению измерительного термореэистора при конечной температуре измеряемого поддиапазона. Стрелка измерительного прибора должна быть на полном откло- 10 ненни. Если это не так, то коррекция производится переменным резистором14.

В положении 3 переключателей производится измерение температуры с малой разрешающей способностью. В измерительное плечо моста включается измерительный терморезистор 5, а выключателем 16 включается последовательно в цепь "рамка измерительного . прибора резистор 19, В этом положе-нии производится измерение широкого диапазона температур, но-с меньшим разрешением.

В положении 4 производится измерение температур более низких. В этом положении терморезистор 5 и резистор 19 остаются включенными. С помощью переключателей 16 — 18 производится переключение полярности прибора на обратную. Отсчет измеряемых температур производится по обратной шкале. В положении 5 измеряется температура в узком диапазоне, но с высокой разрешающей способностью, при этом измерительный терморезистор остается включенным в плечо:моста, резистор 19 отключается, полярность измерительного прибора такая же, как и в положении 3 .

В положении 6 измеряется температура в узком диапазоне, с высокой, как и в 5 положении, разрешающей способностью. Переключатели изменяют полярность йрибора, как и в положе-. нии 4 .

Предлагаемая схема позволяет повысить точность измерений путем разбиения диапазона измеряемых температур на поддиапазони и введения в схему корректирующих цепей.