Цифровой измеритель температуры

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ , содержащий первичный преобразователь температуры в напряжение, выполненный в виде мостов СЙ1 схегел, в диагональ питания которой включены последовательно соединенные резистор и источник стабилйэйрованного питания , а в плечо - термопреобразоваS .. , , тель сопротивления, параллельно соединенные автоматический потенциометр и цифровой вольтметр, первая входная клемма которого соединена с первым выводом выходной диагонали мостовой cxeMJ, компенсационный реохорд, движок которого механически связан с двJИЖKoм реохорда автоматического потенциометра и через последовательно соединенные резистор и дополнительный источник стабилизированного напряжения подключен к выводам компенсационного реохорда, отличающийся тем, что, с целью поилиения точности измерения, IB него введены последовательно соединенные переменный резистор и дополнительный 9 резистор, включенные между выводами компенсационного реохорда и его движ ком, соединенным с вторым выводом выходиой диагонали мостовой схеисл, при этом точка соединения переменно- I го резистора и дополнительного резистора соеда1нена с второй входной клеммой цифрового вольтметра. О о оо оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) G 01 К 7 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3472391/18-10 (22) 20.07.82 (46) 30.01.84. Бюл. в 4 (72) В.В.Паракуда, В.A.Êî÷àí, М.И.Бурка и Л.В.Заничковская (71) Львовский ордена Ленина политех;Нический институт им. Ленинского коь

- сомола и Львовский ордена Трудового

Красного Знамени эооветеринарный институт (53). 536. 532 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 647550, кл. G 01 К 7/02, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3425718/18-10, кл. G 01 К 7/24, 23.04 .82 (прототип) . (54) (57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ TEMIEPAТУРЫ, содержащий первичный преобразователь температуры в напряжение, выполненный в ниде мостовой схевы, в диагональ питания которой включены последовательно соединенные резистор и источник стабилйэйрованного питания, а в плечо — термопреобразова.З0, 1 43 А тель сопротивления, параллельно соединенные автоматический нотенциометр и цифровой вольтметр, первая входная клемма которого соединена с первым выводом выходной диагонали мостовой схема, компенсационный реохорд, движок которого механически связан с движком реохорда автоматического по; тенцлометра и через последовательно соединенные резистор и дополнительный источник стабилизированного на пряжения подключен к выводам компенсационного реохорда, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше ния точности измерения, в него введены последовательно соединенные переменный резистор и дополнительный Е

Ф резистор, включенные между выводами компенсационного реохорда и его движ ком, соединенным с вторым выводом выходной диагонали мостов и схемы, при этом точка соединения переменного резистора и дополнительного резко-Я тора соединена с второй входной клеммой цифрового вольтметра.

1070433

Изобретение относится к температурным измерителям, а именно к цифровым измерителям температуры с компенсацией нелинейности первичного преобразователя.

Известен цифровой измеритель температуры, содержащий первичный преобразователь температуры в напряжение, в качестве которого используется термоэлектрический преобразователь, дополнительный источник ста- 10 билизированного питания, автоматический потенциометр, компенсационный реохорд, движок которого механически связан с движком реохорда, а выводы соединены с первым выводом термоэлектрического преобразователя, второй вывод которого соединен с первыми клеммами входов цифрового вольтметра и автоматического потен-, циометра (1), 20

Недостаток укаэанного цифрового измерителя — недостаточно высокая точность измерения температуры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифровой измеритель температуры, содержащий первичный преобразователь температуры в напряжение, выполненный в виде мостовой схемы, в диагональ питания которой включены последова" тельно соединенные резистор и источник стабилизированного питания, а в плечо — термопреобразователь сопротивления, параллельно соединенные asтоматический потенциометр и цифровой 3з вольтметр, первая входная клемма которого соединена с первым выводом выходной диагонали мостовой схемы, компенсационный реохорд, движок которого механически связан с движком 40 реохорда автоматического потенциометра и через последовательно соединенные резистор и дополнительный источник стабилизированного напряжения подключен к выводам компенсаци- 45 онного реохорда (2).

Недостатком известного цифрового измерителя является низкая точность измерения эа счет флуктуаций линеаризующего напряжения, вызванных изменением переходного сопротивления движка реохорда.

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры путем компенсации нелинейности первичного преобразователя с более высокой точностью.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель, содержащий первичный преобразователь температуры в напряжение, выполненный в 6О виде мостовой схеьы, в диагональ питания которой включены последовательно соединенные резистор и источник стабилизированного питания, а в плечо — термопреобразователь сопротивле- 65 ния, параллельно соединенные автоматический потенциометр и цифровой вольтметр, первая входная клемма которого соединена с первым выводом выходной диагонали мостовой схемы, компенсационный реохорд, движок которого механически связан с движком реохорда автоматического потенциометра и через последовательно соединенные резистор и дополнительный источник стабилизированного напряжения подключен к выводам компенсационного реохорда, введены последовательно соединенные переменный резистор и дополнительный резистор, включенные между выводами компенсационного реохорда и его движком, соединенным с вторым выводом выход" ной диагонали мостовой схемы, при этом точка соединения переменного резистора и дополнительного резистора соединена с второй входной клеммой цифрового вольтметра.

На фиг. l представлена схема предлагаемого цифрового измерителя температуры; на фиг. 2 — графики, иллюстрирующие его работу.

Цифровой измеритель температуры содержит мостовую измерительную схему 1, состоящую иэ термопреобразователя 2 сопротивления, резисторов 3

6 и источника 7 стабилизированного питания, автоматический потенциометр

8, состоящий из резисторов 9 — 14, реохорда 15, источника 16 стабилизированного питания, усилителя 17 разбаланса и следящего двигателя 18, компенсационный реохорд 19, дополнительный источник 20 стабилизированного напряжения, резистор 21 переменный резистор 22, дополнительный резистор 23 и цифровой вольтметр 24.

Устройство работает следующим образом. ">

При измерении температуры на вход цифрового вольтметра 24 поступает сумма выходного напряжения мостовой измерительной схемы 1 и линеаризующего напряжения, снимаемого с резистора 23. Из-за нелинейного характера зависимости выходного напряжения мостовой схемы от температуры значение выходного напряжения U+(t(oxrrsчается от линейно зависящего от температуры напряжения U„(tl на величину погрешности а U„{t l =0„H)- u., (t l.

Рассматриваемая погрешйость равна нулю в начале диапазона измерения, возрастает с ростом температуры до максимального значения и снова уменьшается до нуля в конце рабочего диапазона измерения температуры. Линеаризующее напряжение а U{t1 формируется компенсирующей цепью, состоящей из компенсационного реохорда 19, источника 20 стабилизированного напряжения, резистора 21, переменного ре1070433

1 зистора 22 и дополнительного резистора 23. При таком выполнении компенсирующей цепи закон изменения линеариэующего напряжения О (И в зависимости от положения движка компенсационного реохорда примерно сов- 5 падает с законом изменения погрешности а 0„(t) . Величина V<(t) суммируется с обратным знаком со значением

U (tl, в результате чего зависимость

;напряжения от температуры на входе 10

:цифрового вольтметра близка к линей.. ной.

Передвижение движка компенсационного реохорда 19 по шкале осуществляется автоматическим потенциометром пропорционально сумме выходного напряжения мостовой измерительной схемы и линеаризующего напряжения.

Достоинством цифрового измерителя является независимость точности

20 измерения температуры цифровым вольтметром 24 от класса точности автома:тического потенциометра. Это объясняется тем, что автоматический по:тенциометр связан только со схемой линеаризации. Суммарный линеаризую1ций сигнал на выходе этой схемы (резистор 23) составляет незначительную часть от основного измерительного сигнала (порядка 1Ъ) . Это дает воэможность испольэовать в цифровом измерителе температуры автоматические потенцнометры низкого класса точности. В зависимости от величины диапазона измерения погрешность линеариэации составляет 0,01-0,003% . от измеряемой величины при классе точности потенциометра равном 1.

Как показывают простые расчеты, наличие в цифровом измерителе новых элементов — переменного и дополнительного резисторов — позволяет получать линеаризующее напряжение с большей точностью, чем в прототипе, за счет уменьшения влияния изменений сопротивления переходного контакта движка реохорда на величину линеариэующего напряжения, а следовательно, повысить точность измерения температуры. 1070433

l44cg

Составитель В.Куликов

Редактор С.Квятковская ТехредJI.мартжаова Корректор А.Ференц

Заказ 11666/40 Тираж 827 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4