Устройство для измерения температуры

 

Изобретение может быть использовано для многоканального высокоточного измерения температуры и позволяет повысить точность путем исключения ошибки измерения, вызванной насыщением усилителя, и быстродействие устройства. При замыкании одного из контактов 19 коммутатора напряжение на выходе усилителя 10 уменьшается, транзистор 26 закрывается. Компенсирующее напряжение на вход усилителя 6 не поступает, а поступает напряжение , пропорциональное величине сопротивления подключенного одного из термопреобразователей 17.1,...,17.п или эталонных резисторов 18.1;..., 18.п. При переключении последних на неинвертирующий вход усилителя 6 периодически подается компенсирующее напряжение, которое позволяет снизить скачки напряжения на входе уси (Л лителя 6 и избежать его насыщение. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5ц 4 С 01 К 7/24 списочник изоьркткния

Яр >

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3768019/24-10 (22) 10.07.84 (46) 07. 12.86. Бюл. N - 45 (71) Пермское производственное объединение "Моторостроитель" им. Я.М.Свердлова (72) И.M.Шур (53) 536 .53 1(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 561878, кл. G 01 К 7/22, 19?7.

Патент США У 4125023, кл. 73-362 AR 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение может быть использовано для многоканального высокоточного измерения температуры и позволяет повысить точность путем исключения ошибки измерения, вызванной насыщением усилителя, и быстродействие устройства. При замыкании одного из контактов 19 коммутатора напряжение на выходе усилителя 10 уменьшается, транзистор 26 закрывается. Компенсирующее напряжение на вход усилителя

6 не поступает, а поступает напряжение, пропорциональное величине сопротивления подключенного одного из термопреобразователей 17.1,...,17.п или эталонных резисторов 18.1;..., 18.п. При переключении последних на неинвертирующий вход усилителя 6 периодически подается компенсирующее напряжение, которое позволяет снизить скачки напряжения на входе усилителя 6 и избежать его насыщение.

2 ил.

1275230

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано для многоканального высокоточного измерения температуры в измерительных системах на базе ЭВИ.

Целью изобретения является повьппение точности измерения путем исключения ошибки измерения, вызванной насыщением усилителя, и повышение быстродействия устройства °

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема устройства.

Устройство содержит блок питания

1, мостовую схему, состоящую из резисторов 2-4 и блока 5, переключаемых термопреобраэователей и эталонных резисторов, дифференциальный усилитель 6 с резисторами 7, 8, выход

9 которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя или измерителя напряжения (не показан), а входы подключены к выходной диагонали мостовой схемы, дополнительный усилитель 10 и формирователь комепсирующего напряжения 11.

Блок питания 1 содержит стабилизатор тока — транзистор 12, резистор

13 и двуполярный стабилизатор напряжения — стабилитроны 14, l5 и конденсатор 16. Блок 5 содержит термопреобразователи сопротивления 17.1, 17.п и эталонные резисторы

18.1 и 18.2, включаемые в плечо мостовой схемы контактами 19.1,..., 19.m коммутатора (не показан).

Дополнительный усилитель содержит транзисторы 20, 21 и резисторы 22-24.

Формирователь компенсирующего напряжения содержит резистор 25, транзистор 26, выполняющий функцию ключа, и переменный резистор 27. Резистор

7 используется для развязки выхода формирователя компенсирующего напряжения 11 с его управляющим входом.

Резистор 8 включен для уравнивания входных токов усилителя. Внешние це пи усилителя 6 не показаны так как в зависимости от схемной реализации преобразователя аналог-код, он может выполнять различные функции, например входить в состав интегратора аналого-цифрового преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии контакты 19 коммутатора разомкнуты, на входе дополнительного усилителя 10 присутствует высокий уровень напряжения

+U „ . При этом с выхода усилителя

10 на транзистор 26 подается напряжение, открывающее этот транзистор и на неинвертирующий вход усилителя

6 поступает через резистор 25, транзистор 26 и переменный резистор 27 компенсирующее напряжение. Величина компенсирующего напряжения регулируется с помощью переменного резистора

27 и устанавливается такой, что сигнал на выходе дифференциального усилителя 6 равен нулю.

При замыкании одного из контактов

19 коммутатора напряжение на входе дополнительного усилителя уменьшается, транзистор 26 закрывается, компенсирующее напряжение на вход усилителя не поступает, а поступает напряжение, пропорциональное величине сопротивления подключенного термопреобразователя или эталонного резистора.

При переключении термопреобразователя и эталонных резисторов на неинвертирующий вход усилителя 6 периодически подается компенсирующее напряжение, которое позволяет снизить скачки напряжения на входе усилителя б и избежать его насыщения..

Сопротивление эталонных резисторов l8.1 и 18.2 равно сопротивлению термопреобразователя при граничных значениях измеряемой температуры, что позволяет проводить калибровку мостовой схемы.

В соответствии с решаемой задачей, возможно введение дополнительных эталонных резисторов с различными сопротивлениями.

Управление работой коммутатора измерительных и эталонных каналов и коррекция результата измерения по эталонному резистору осуществляется устройством измерения и коррекции схемно или программно с использовани ем ЭВМ (не показана), что зависит от технических ресурсов системы и предъявляемых требований к конкретной измерительной системе.

3S

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее мостовую схему, в одно из плеч которой через контакты коммутатора включены термопреобразователи сопротивления и эталонные

127523

Составитель В.Куликов

Техред Л.Олейник Корректор Л. Пилипенко

Редактор Н.Марголина

Заказ 6550/30 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, резисторы, питающая диагональ подключена к выходу блока питания, а измерительная диагональ — к входам дифференциального усилителя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения ошибки измерения, вызванной насыщением усилителя, и повышением быстродействия устройства, в него введены дополнительный усили- О

0 4 тель и формирователь компенсирующего напряжения, вход которого подключен к дополнительному выходу блока питания, выход — к дополнительному входу дифференциального усилителя, а управляющий вход — к выходу дополнительного усилителя, вход которого подключен к плечу мостовой схемы, соединенному с термопреобразователями сопротивления.