Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения путем уменьшения погрешности, вызванной смещением нуля усилителя. В режиме коррекции по сигналам с блока управления 16 измерительный мост 2 с резисторами 3-6 и термопреобразователем сопротивления (ТС) 7 отключен аналоговым ключом 13 от источника питания 1, а ключ 22 аналоговой запоминающей ячейки 15 замкнут. На вход операционного усилителя 8 через резистивный делитель 9 поступает с выхода аналоговой запоминающей ячейки 15, работающей в режиме повторителя напряжения, сигнал, компенсирующий смещение нуля усилителя 8. В режиме измерения температуры аналоговая запоминающая ячейка 15 запоминает значение сигнала, необходимого для компенсации смещения нуля усилителя 8. Аналоговая запоминающая ячейка 14 запоминает значение сигнала, величина которого пропорциональна измеряемой температуре. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН,SU„„

С 01 К 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4479410/24-10 (22) 01.09.88 (46) 15.07.90. Бюл, В 26 (72) В.С.Пономарев, А.В.Ермакович и А.И.Щелканов (53) 536.531(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

И - 1315833, кл, G 01 К 7/24, 1983.

Патент США М- 3882725, кл. 73-342, опублик. 1975.. (54) УСТРОЙСТВО:ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относиТся к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения путем уменьшения погрешности, вызванной смещением нуля усилителя. В режиме коррекции по сигналам с блока 16 управления измерительный мост 2 с резисто2 рами 3-6 и термопреобразователем 7 сопротивления (ТС) отключен аналоговым ключом 13 от источника 1 питания, а ключ 22 аналоговой запоминающей ячейки 15 замкнут. На вход операционного усилителя 8 через резистинный делитель 9 поступает с выхода аналоговой запоминающей ячейки 15, работающей в режиме повторителя напряжения, сигнал, компенсирующий сме.щение нуля усилителя 8. В режиме измерения температуры аналоговая запоминающая ячейка 15 запоминает значение сигнала, необходимого для компенсации смещения нуля усилителя

8, Аналоговая запоминающая ячейка 14 запоминает значение сигнала, величина которого пропорциональна измеряемой температуре. 1 ил, 1578518

По окончании цикла коррекции аналоговый ключ 22 размыкается и происходит процесс запоминания аналоговой запоминающей ячейкой 15 выставленного на резисторе 11 напряжения.

Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано при измерении температуры термопреобразователямн сопротив- ления.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем уменьшения погрешности, вызванной смещением нуля операционного усилителя. 10

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 питания, измерительный мост 2, включающий в себя первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый б резисторы и термопреобразователь 7 сопротивления, операционный усилитель 8, делитель 9 напряжения на резисторах 10 и 11, индикатор 12, аналоговый ключ 20

13, первую 14 и вторую 15 аналоговые запоминающие ячейки и блок 16 управ- ления.

Аналоговые запоминающие ячейки

14 и 15 содержат первые операционные 25 усилители 17 и 18, вторые операцион.с ные усилители,19 и 20, аналоговые ключи 21 и 22, резисторы 23 и 24 и конденсаторы 25-и 26. .

Блок 16 управления представляет собой формирователь управляющих импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В цикле коррекции блок 16 управления выдает сигналы, которые размыкают ключи 13 и 21 и замыкают ключ 22 аналоговой запоминающей ячейки 15.

Измерительный мост 2 обесточен и выходное напряжение операционного усилителя 8 определяется его напряжением смещения и соотношением резисторов его обратной связи. При этом выходное напряжение операционного усилителя 8 поступает через аналоговую запоминающую ячейку 15, работающую в это время повторителем напряжения, на вход резистора 11 делителя 9 напряжения. Таким образом, резистор 11 оказывается включенным в цепь отрицательной.обратной связи операцион° . ного усилителя 8, на выходе которого устанавливается нулевое напряжение.

Цикл измерения начинается выдачей блоком 16 управления сигналов, по ко,торым замыкается аналоговый ключ 13 °

На измерительный мост 2 подается напряжение источника 1 питания. Выходное напряжение второй аналоговой запоминающей ячейки 15 задает начальный ток через резистор, определяющий корректирующее напряжение, смещающее потенциал инвертирующего входа операционного усилителя 8 на величину его напряжения смещения, причем компенсация напряжения смещения операционного усилителя 8 тем полнее, чем меньше соотношение R6/R5, где R5 — сопротивление резистора 10, а R6 — сопротивление резистора 11.

Измерительный мост 2, подбором сопротивлений резисторов 3-6 балансируется при некоторой начальной температуре, При изменении температуры термопреобразователя 7 сопротивления, на выходе операционного усилителя 8, коэффициент усиления которого с высокой степенью приближения определяется выражением

R + R5

R где R+ — сопротивление резисторов 6 и 11 при их параллельном соединении, устанавливается напряжение, пропорциональное изменению температуры, поступающее на вход первой аналоговой запоминающей ячейки 14. При. поступлении на ее управляющий вход сигнала от блока 16 управления осуществляется перезапись и запоминание выходного напряжения операционного усилителя 8 в первую аналоговую запоминающую ячейку 14. Цикл измерения заканчивается размыканием аналогового ключа 13 по управляющему сигналу от блока 16 управления. Результат измерения индицируется индикатором 12, а процесс измерения повторяется аналогично вьппеописанному.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры, содержащее источник питания, операционный усилитель, индикатор, реэистивный делитель напряжения и измерительный мост, включающий в себя четыре резистора и термопреобразователь сопротивления, первый вывод которого соединен с общим выводом источника питания, при этом первые выводы

15785

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что каждая анаСоставитель В.Куликов

Техред JI.ñåðäþêoâà Корректор Т.Палий

Редактор А,Ревин

Заказ 1908 Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 первого и второго резисторов измерительного моста соединены между собой, второй вывод первого резистора соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с вторым выводом второго резистора и первым выводом третьего резистора, а выход подключен к первому выводу резистивного делителя напряжения, средняя точка которого соединена с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого подключен к общей шине источ-ника питания, о т л и ч а ю щ е ес я тем;,что, с целью повышения точности измерения, .в него введены аналоговый ключ, блок управления и две аналоговых запоминающих ячейки, вхо. ды которых соединены с выходом one- Я рационного усилителя, выходы подключены соответственно к входу индикатора и второму выводу резистивного

1 делителя напряжения, а их управляющие входы соединены с первым и вто- д рым выходами блока управления, третий выход которого подключен, к управляющему входу аналогового ключа, включенного между выходом источника питания и первым выводом первого ре18. 6 зистора измерительного моста, при этом второй вывод термопреобразователя сопротивления соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, а второй вывод третьего резистора подключен к средней точке резистивного делителя напряжения. логовая запоминающая ячейка содержит два операционных усилителя, аналоговый ключ, резистор и конденсатор, при этом инвертирующий вход и выход первого операционного усилителя соединены соответственно с входом и выходом аналоговой запоминающей ячейки, а неинвертирующий вход соединен с первым выводом аналогового ключа и выходом второго операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом первого операционного усилителя, а неинвертирующий вход подключен через конденсатор к общей шине источника питания и через резистор соединен с вторым выводом аналогового ключа, управляющий вход которого соединен с управляющим входом аналоговой запоминающей ячейки.