Способ поверки термопреобразователей сопротивления

 

Изобретение относится к промышленной термометрии. Цель изобретенияповышение точности поверки термэпреобразователей сопротивления. В устрве , реализующем способ, на выходе сумматора 11 присутствует сигнал, представлякхций собой смесь двух сигналов . Первый равен усиленному полезному сигналу термопреобразрвателя (т) 1, второй - смеси статистически независимых шумов усилителей 5-8 и подводящих проводов. Сигнал на выходе сумматора 12 состоит соответственно из усиленного напряжения флуктуации тепловых щумов контролируемого Т2 и шумового сигнала усилителей 5-8 и подводящих проводов, который характеризуется той же дисперсией, что и вторая составляющая сигнала на выходе сумматора 1. Сигналы с выходов сумматоров 11 и 12 поступают на входы преобразователей 13 и 14, которые ос5пцествляют квадратичное детектирование сигналов и их последующее статистическое сглаживание. ил. (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАУ(ИСТЧЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) 01) цц 4 G 01 К 15/00 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4093015/24-10 (22) 20.05.86 (46) 07.05.88. Бюл. Ф 17 (72) И.И.Процевят, А.В.Манченко, И.Ф.Паляныця и В.M.Áðûê (53) 536.53(088.8) (56) Шашков А.Г. Терморезисторы и их применение. - М.: Энергия, 1967, с. 64.

Кисилевский А.Б., Плотникова С.П., Соколов Н.А., Эйемоид А.И. Поверка . попупроводниковых термопреобразователей сопротивления методом шумовой териометрии. — Измерительная техника, 1982 В 3, с. 49-51. (54) СПОСОБ ПОВЕРКИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕИ СОПРОТИВЛЕНИЯ (57 ) Изобретение относится к промышленной термометрии. Цель изобретенияповышение точности поверки термопреобразователей сопротивления. В устрве, реализующем способ, на выходе сумматора 11 присутствует сигнал, представляющий собой смесь двух сигналов. Первый равен усиленному полезному сигналу термопреобразователя (Т) 1, второй - смеси статистически независимых шумов усилителей 5-8 и подводящих проводов. Сигнал на выходе сумматора 12 состоит соответственно из усиленного напряжения флуктуаций тепловых шумов контролируемого Т2 и шумового сигнала усилителей

5-8 и подводящих проводов, который характеризуется той же дисперсией, что и вторая составляющая сигнапа на выходе сумматора 11. Сигналы с выхо- а дов сумматоров 11 и 12 поступают на входы преобразователей 13 и 14, которые осуществляют квадратичное детектирование сигналов и их последу- С ющее статистическое сглаживание.

HJI б

13940б9

R(f)= — — —,; э

1+(, 2ЮНСT (2) где R - сопротивление термопреобраэ ователя;

С вЂ” значение емкости, шунтирующей сопротивление термопреобразователя.

Среднее значение квадрата напря"

-z жения П, тепловых электрических флуктуаций контрольного термопреобразователя в полосе частот дГ при тем" пературе Т, . -а 2КТ- Г 1 Ф

U„= ---- (arctic 2ИН,С ) т7С. (о о) (3) Среднее значение квадрата напряжения U„òåïëoâûõ электрических флуктуаций поверяемого термопреобИзобретение относится к области промышленной термометрии и может быть использовано при беэдемонтажной поверке термопреобразователей сопротивления (ТС).

Цель изобретения — повышение точности поверки термопреобразователей сопротивления.

Сущность способа заключается в следукицем.

Выравнивают постоянные времени каналов измерения сигналов, поступа-! ющих на вход измерительного устрой" ства от поверяемого и контрольного

ТС. При этом измеряют сопротивления последних, измеряют значения Сп или

С и достигают равенства Н„С„=Н,С„, Затем измеряют уровни тепловых электрических флуктуаций, например, при помощи двух квадратичных вольтмегров.:

Hs известной формулы Найквиета следует, что при отсутствии помех в диапазоне частот дГ=Г -У измер енное

1 значение среднего квадрата U тепловых электрических флуктуаций

12

U 4K Т R(f)dft (1) .4 где К вЂ” постоянная Больцмана;

R(t) - активная составляющая сопротивления, генерирующего при температуре Т тепловые электрические фтуктуации.

Активная составляющая сопротивле" ния термопреобразователя, на клеммах которого измеряют тепловые электрические флуктуации на частоте f равна раэователя в полосе частот дГ при температуре Т

2КТ Г -1 6

U = — -- )arctic 2УГР C J (4)

1 С о 3л

Измеряют разность средних квадраФ тов aU тепловых электрических флук" туаций поверяемого и контрольного

10 термопреобразователей

-z 2К в0 = — (are*@ 2! f R,L,-arete 2|f„R. c)

11. .т т, 1 (5)

5 Ск Се

После измерения разности средних

-ъ квадратов aU определяют,.действительное значение температур. поверки Т„ из соотношения

20 с, Т„=т. „5(дц 1), о 11, (6) 50

Напряжение флуктуации тепловых шумов с поверяемого термопреобразователя 1, эашунтированного емкостью 3, поступает одновременно на входы одинаковых усилителей 5 и б, а напряжение тепловых шумов с контрольного термопреобразователя 2, зашунтированного емкостью 4, — на входы усилителей 7 и 8. На сумматор 11 поступают

Определив Т и измерив Н„, строят градуировочную характеристику Н =

25 =f(T>) поверяемого ТС, что дает возможность внести поправку в его градуировочную характеристику. При наличии помех средний квадрат напряжений помехи суммируется со средним зна30 чением квадрата измеряемого напряжения теплового шума, в результате вычитания исключается напряжение помехи измеренного значения разности средних квадратов тепловых электри35 ческих флуктуаций.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа бездемонтажной поверки термбпреобразователей сопротивления.

4р На схеме показаны поверяемый термопреобразователь 1 сопротивления, контрольный термопреобразователь 2 сопротивления, емкости 3 и 4, усилители 5-8, инвертирующие блоки 9 и 10, 45 линейные сумматоры 11 и 12, преобразователи 13 и 14 квадратичные, вычитающий блок 15 регистрирующий блок 1б.

Устройство работает следующим образом.

1394069

-г т„=т. (". +I)

Ф1 0 ñ C11 где Т

Способ поверки термопреобразователей сопротивления, включающий измеСоставитель Е.Зыков

Редактор Н.Тупица Техред JI.Ñåpäþêîâà Корректор Н.Король

Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3118

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шумовые сигналы с выходов усилителей

5-7 и сигнал с инвертора 10, на вход которого поступает сигнал с выхода усилителя 8. Аналогично на сумматор

12 идут сигналы с выходов усилителей

7, 8 и 5 и сигнал с выхода инвертора

9, на вход которого поступает сигнал с выхода усилителя 6. На выходе сумматора 11 присутствует сигнал, пред- 10 ставляющий собой смесь двух сигналов, Первый равен усиленному полезному сигналу термопреобразователя 1, второй— смеси статистически независимых шумов усилителей 5-8 и подводящих про- 15 водов. Благодаря наличию инвертора 9 корректированная часть сигнала на выходах усилителей 7 и 8, обусловленная генерацией шумов контрольного термопреобразователя 2, подавляется 20 в сумматоре 11. Сигнал на выходе сумматора 12 состоит соответственно из усиленного напряжения флуктуаций тепловых шумов контрольного термопреобразователя 2 и шумового сигнала уси- 25 лителей 5-8 и подводящих проводов, который характеризуется той же дисперсией, что и вторая составляющая сигнала на выходе сумматора 11

Сигналы с выходов сумматоров 11 и

12 поступают на входы блоков 13 и 14 преобразования. Блоки преобразования осуществляют квадратичное детектирование сигналов и их последующее статис- 3б тическое сглаживание, Выходные сигналы блоков преобразования поступают на входы вычитающего блока 15 и регистрируются блоком 16.

Формула изобретения рение емкости канала контрольного термопреобразователя сопротивления, выравнивание постоянных времени каналов контрольного и поверяемого термопреобразователей сопротивления, измерение средних квадратов тепловых электрических флуктуаций контрольного и поверяемого термопреобразователей сопротивления и определение температуры поверяемого термопреобразователя сопротивления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности поверки, измеряют емкость канала поверяемого термопреобразователя сопротивления и разность средних квадратов их тепловых электрических флуктуаций, а температуру поверяемого термопреобразователя сопротивления определяют из соотношения — заданная температура контрольного термопреобразователя сопротивления; емкость канала измерения тепловых электрических флукту" аций поверяемого термопреобр аз ов а теля; — емкость канала измерения тепловых электрических флуктуаций контрольного термопреобразователя; — разность средних квадратов уровней тепловых электрических флуктуаций поверяемого и контрольного термопреобразователей сопротивления; — средний квадрат напряжения тепловых электрических флуктуаций контрольного термопреобразователя сопротивления.