Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерений. На термопреобразователь сопротивления (ТС) 1 поступает ток от преобразователя 6 напряжения в ток, полярность которого противоположна полярности тока источника 7 напряжения . Инвертирующий усилитель 8 формирует сигнал, компенсирующий падение напряжения на токовом выводе ТС 1, который поступает на один из входов суммирующего усилителя 10, на другие входы которого подается сигнал с ТС 1, источника 7 напряжения , управляемого делителя 9 напряжения . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕ тСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 G 01 К 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4485211/10 (22) 19.09,88 (46) 15.01.91. Бюл. N 2 (72) Л,Ç.Мельник, T.Н.Панькин, С,Р,Магунь и Ю.А.Кузьмин (53) 536.53 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 614340, кл. 6 01 К 7/16, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 1362957, кл, 6 01 К7/16, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР6! (57) Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точ„., Ы „„1620861 А1 ность измерений, На термопреобразователь сопротивления (ТС) 1 поступает ток от преобразователя 6 напряжения в так, полярность которого противоположна полярности тока источника 7 напряжения, Инвертирующий усилитель 8 формирует сигнал, компенсирующий падение напряжения на токовом выводе ТС 1, который поступает на один иэ входов суммирующего усилителя 10, на другие входы которого подается сигнал с ТС 1, источника 7 напряжения, управляемого делителя 9 напряжения, 1 ил.

1620861 ва.

Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано в устройствах для измерения температуры, содержащих в качестве термочувствительного элемента термопреобразователь сопротивления.

Цель изобретения — повышение точности измерения. а также упрощение устройства.

На чертеже приведена схема устройстУстройство для измерения температуры содержит термопреобразователь сопротивления (ТС) 1, имеющий токовые выводы 2, 3 и потенциальные выводы 4 и 5, преобразователь 6 напряжения в ток, источник 7 напряжения, инвертирующий усилитель 8, управляемый делитель 9 напряжения и суммирующий усилитель 10.

Последний содержит операционный усилитель 11 и резисторы 12 — 17.

Инвертирующий усилитель 8 содержит операционный усилитель 18 и резисторы 19 — 21.

Преобразователь 6 напряжения s ток должен формировать ток, полярность которого противоположна полярности источника 7 напряжения. Он может быть реализован по стандартным схемам на основе операционных усилителей, Для того, чтобы потенциальные провода, подключенные к потенциальным выводам ТС 1, не влияли на результат измерения, их сопротивление должно быть значительно меньшим сопротивления резисторов 14 и 19 усилителей 10 и 8.

В качестве управляемого делителя 6 напряжения Moæåò быть использован, например, резистивный потенциометр. Шкала ручки потенциометра градуируется в значении температуры или сопротивления.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение UB на выходе суммирующего усилителя 10 равно

u,=-E R17(+

1 1

В12 Кд Н1з

ЯФ+Âç y, %

R14 R15 где Е-напряжение источника 7 напряжения;

R1g, В1з, 814, R15 и 817 — сопротивления резисторов 12, 13, 14, 15 и 17 соответственно;

К1 — коэффициент преобразования преобразователя 6 напряжения в ток;

Яз — сопротивление токового вывода 3;

К вЂ” коэффициент деления делителя 9;

Я1 = Ro(1+a t) — сопротивление ТС 1;

Ro — сопротивление ТС 1 при нулевой температуре t = 0; а — температурный коэффициент, Значение сопротивления резистора 14 должно быть равно значению сопротивления резистора 15, а коэффициент передачи инвертирующего усилителя 8 должен быть равен -1. В этом случае выходное напряжение усилителя 10 не зависит от сопротивления токового вывода 3 ТС 1, Устройство может работать в двух режимах, В первом режиме значения сопротивлений резисторов R1z, В1з и В14 выбираются таким образом, чтобы выполнялось равенство

1 + 1 К Ro (2)

R1g Кд %з R14

В этом случае выходной сигнал усилителя пропорционален измеряемой температуре и равен нулю, если сопротивление ТС 1 равно Ro, т,е.

И E R17Q (3)

R14

Во втором режиме значение сопротивления резистора 12 выбирается равным величине В12 =. R14/К Ro, на выходе усилителя

10 включается нуль-индикатор (не показан), а шкала потенциометра градуируется в значении температуры. При нулевом сигнале на выходе усилителя 10, что достигается установкой соответствующего коэффициента деления делителя 6, коэффициент деления делителя 6 однозначно связан с измеряемой температурой и не зависит от напряжения источника 7 напряжения.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь сопротивления, первый потенциальный вывод которого соединен с первым входом суммирующего усилителя, второй вход которого подключен к общей шине, а третий вход — к выходу инвертирующего усилителя, первый вход которого соединен с вторым потенциальным выводом термопреобразователя сопротивления, а второй вход подключен к общей шине, соединенной с вторым токовым выводом термопреобразователя сопротивления и первым выводом источника напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены преобразователь напряжения в ток и управляемый делитель напряжения, крайние выводы которого соединены с выводами источника напряжения, а средний вывод подключен к четвертому входу суммирующего усилителя, пятый вход которого соединен с вторым выводом источника напряжения и первым входом преобразова1620861

Составитель В.Куликов

Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор M,Êåëåìåø

Заказ 4239 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 теля напряжения в ток, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход нодключен к первому токовому выводу термопреобразователя сопротивления.