Устройство для измерения температуры

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее термокомпенсационный преобразователь, измери тельные выводы которого подключены к.входу усилителя, а компенсационные выводы подключены к выходам двух ключей , входы которых соединены соответственно с выходами двуполярного„ источника тока, измерительный прибор , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения нестационарных температур, в него введены дифференциальный усилитель , схема задержки и два одновибратора , выходы которых соответственно соединены с управляющими входами ключей, а входы подключены к выходу дифференциального усилителя, первьш вход которого непосредственно , а второй через схему задержки соединены с выходом усилителя, соединенным с входом измерительного прибора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) . (1Ц (5!) 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕГ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3675592/24-10 (22) 09. 12. 83 (46) 07.11.85.Áþë. Р 41 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) И .В.Кедровский, Н.Г.Ковальчук и К.С.Семенистый (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1012042, кл. G 01 К 7/!2, 1982.

Авторское свидетельство СССР

9 1080033, кл. G 01 К 7/14, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЪ|, содержащее термокомпенсационный преобразователь, измерительные выводы которого подключены к.входу усилителя, а компенсационные выводы подключены к выходам двух ключей, входы которых соединены соответственно с выходами двуполярного источника тока, измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения нестационарных температур, в него введены дифференциальный усилитель, схема задержки и два одновибратора, выходы которых соответственно соединены с управляющими входами ключей, а входы подключены к выходу дифференциального усилителя, первый вход которого непосредственно, а второй через схему задержки соединены с выходом усилителя, соединенным с входом измерительного прибора.

j l 190

Изобретение относится к теплотехническим измерениям и может быть использовано для измерения нестационарпых температур.

Цель изобретения - повьш ение точности измерения нестационарных температур, На чертеже приведена схема устройства для измерения температуры.

Устройство содержит термокомпенса-!0 ционный термопреобразователь l типа

"крест Пельтье, измерительные выводы которого соединены с входом усилителя 2 постоянного тока, измерительный прибор 3, в качестве кото- 15 и!>1 о >ж! т i)спользоваться аналоговый ил -:; !р.. >ой ifçìepèòeëü напряжения,,!l>ь1:;1,: ре щ альный усилитель 4, схему

5 задержки, два одновибратора 6 и 7 с определенным порогом срабатыва- 20 ния, который выбирается одинаковым по модулю, но разным по знаку, два ключа 8 и 9 и двуполярный 10 источник тока.

Дифференциальный усилитель 4 пред- 25 ставляет собой операционнь>й усили— тель с высоким коэффициентом усиления без обратной связи. В устройстве оН работает в качестве компаратора, при этом его выходное напряжение может принимать три логических состояния: 1, "0" и

207 конов и скоростей изменения исследуе- мых температур и параметров устройства. На входе и, соответственно, выходе дифференциального усилителя

4 образуется разность напряжений.

Пороги срабатывания одновибраторов

6 и 7 устанавливаются такими, что они меньше уровня напряжения на выходе усилителя, возникающего при быстром изменении. температуры. При этом в зависимости от знака разности напряжений, который определяется знаком производной выходного сигнала териопреобразователя, в зависимости от того увеличивается или уменьшается температура исследуемой среды, срабатывает первый 6 или второй 7 одновибраторы, которые включают, соответственно, первый 8 или второй 9 ключи, и от источника 10 тока 10 на компенсационные выводы термопреобразователя 1 подается положительное или отрицательное напряжения. При возрастании температуры исследуемой среды осуществляется нагрев рабочего спал термопреобразователя путем пропускания через него импульса тока положительной полярности, а при уменьшении измеряемой температуры пропускается импульс тока противоположной полярности, осуществляющий охлаждение рабочего спая.

Устройство работает следующим образом.

В статическом режиме работы на 35 выходе термопреобраэователя 1 имеет-. ся постоянное напряжение, пропор— циональное его температуре, которое после усиления усилителем 2

»одается на измерительный прибор 3. 40

При этом напряжение на выходе дифферепциального усилителя 4 равно нулк>.

В динамическом режиме температура рабочего сная термопреобразовате- <5 ля не успевает следовать эа температурой среды измерения, в которой находится термопреобразователь. Поскольку температура рабочего спая териопреобразователя стремится к температуре среды, то в динамическои режиме выходной сигнал усилителя 2 изменяется во времени по экспоненциальноиу закону. Схема 5 задержки задерживает выходной сигнал усилителя 2 на определенный промежуток време, значение которого выбирается исходя из предполагаемых заЕсли после одного импульса тока выходной сигнал термопреобразователя

1 достигает установившегося значения, соответствующего измеряемой температуре, напряжение на выходе дифференциального усилителя 4 становится равным нулю, так как напряжение на выходе териопреобразователя перестает изменяться, и рабочии спай не подогревается. Если же скачок измеряемой температуры превышает температуру, которую приобретает териопреобразователь после окончания импульса тока, его выходное напряжение продол>кает изменяться в прежнем направлении, и на выходе усилителя 4 появляется напряжение, которое приводит к повторному срабатыванию одновибратора 6 или 7 (в зависимости от полярности выходного напряжения ) и подаче на компенсационные выводы термопреобразователя импульсов тока соответствующей полярности. Импульсы поступают до тех пор, пока температура чувствительноСоставитель В. Куликов

Редактор Н.Бобкова ТехредЛ.Мартяшова Корректор Л.Патай, Заказ 6963/43 Тираж 896 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 го элемента термопреобразователя не выравнивается с измеряемой температурой. Количество импульсов зависит от значения температурного скачка и мощности самих импульсов. От мощности импульсного тока подогрева.или охлажцения термопреобразователя saвисит также и инерционность устройства. Мощность импульсов подбирается вовремя настройкиустройства, исхо:дя изаприорных данныхо скачкахтемпературы итребуемой точностиизмерения.7

190207, 4

В квазистационарном режиме, т.е. при медленно изменяющихся температурах, напряжение на выходе усилителя 4 меньше напряжения порога сраба- . тывания одновибраторов. Цепь обратной связи при этом не работает и устройство работает как и при измерении стационарных температур.

Устройство может быть полнос10 тью реализовано на серийных мик- . росхемах включаемых по обычным схемам.