Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерений. Под дейс(иием напряжения, развиваемого -.а вторичных обмотках 6 и 10 первого и второго трансформаторов 3 и 8, в цепочке из последовательно соединенных образцово о резистора 13 и термопоеобразователч 14 сопротивления протекает ток. Потенциан-- ные выводы термопреоЬразователя сопрс тивления подключены к входу детектора 2 равновесия. Изменяя количество витков регулируемых обмоток 7 и 12, изменяют напряжение на обмотке 11 до тех пор, пока оно не станет равным напряжению разбаланса, что фиксируется детектором 2 равновесия 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) G 01 К 7/18

ГОСУДАРСТВЕН АЛЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬ!ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4673867/10 (22) 04.04,89 (46) 30.01.91. Бюл. N 4 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) M.Н.Сурду, A,А.Михаль, H.Å.Èçâîëeícкая и В.А.Дерий, (53) 536,53 (088.8) (56) Веншек Я, Измерение низких температур электрическими методами, М.: Энергия, 1980, с,147-166.

Авторское свидетельство СССР

М 1536221, кл. G 01 К 7/24, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫЫ. ЯЛ 1624280 А1 (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысигь точность измерений, Под действием напряжения, развиваемого

-:а вторичных обмотках 6 и 10 первого и второго трансформаторов 3 и 8, в цепочке из последовательно соединенных образцово о резистора 13 и термопоеобраэователя 14 сопротивления протекает ток. Потенциа.1 .ные выводы термопреобразователя сопрстивления подключены к входу детектора 2 равновесия. Изменяя количество витков регулируемых обмоток 7 и 12, изменяют напряжение на обмотке 11 до тех пор, пока оно не станет равным напряжению разбаланса, что фиксируется детектором 2 равновесия. 1 ил, 1624280

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного измерения температуры, в частности к кондуктометрии, океанологии, медицине.

Цель изобретения — повышение точности измерений при одновременном упрощении устройства, На чертеже приведена электрическая схема устройства.

Устройство содержит генератор 1, детектор 2 равновесия (ДР), первый трансформатор 3 с первичной обмоткой 4, подключенной к генератору, а также с третьей и второй вторичными нерегулируемыми обмотками 5 и 6 и первой вторичной регулируемой обмоткой 7, второй трансформатор 8 с первичной обмоткой 9, первои и второй нерегулируемыми вторичными обмотками 10 и 11 и регулируемой вторичной обмоткой 12, образцовый резистор 13 (Ro), термометр 14 сопротивления (R<), делитель

15 напряжения, повторитель 16, Устройство работает следующим образом.

Под действием напряжения, развиваемого на обмотках 6 и 10, в цепи Rp, R протекает ток, который приводит к падению напряжения на Rt

m Uo) R +R где mi — количество витков 1-й обмотки;

01о - Ug — — напряжение на обмотmto

mg ке 10, U t = Оо А (1 + а1 t — аг тг + аз(— а4 t4), (2)

Rt0 где А= +

Из напряжения Ui вычитают напряжение 05, развиваемое на обмотке 5 и задающее начальное смещение при t = 0 С.

Переменная составляющая напряжения ветви сравнения формируется обмотками 7 и 12 и делителем 15 напряжения, снимается с обмотки 11

ming .

011= Ug —;

m9

Ug =Uv — 09 К, (3)

m9 где К = — коэффициент передачи

R2

В1+ Вг делителя, U7 п1 2

1+ — К

ГП9

После подставки получают

От m»

011 =

1+ mtz .К

m9 (4) где От = Оо

mt

m4

При t = О С подвижные контакты 7 и 12 находятся в нулевом положении и измерительная цепь находится в равновесии, Отклонение температуры от 0 С вызывает возникновение напряжения разбаланса, которое вычитается из напряжения, развиваемого на обмотке 11.

Изменяя количество витков обмоток 7 и

12, изменяют напряжение на обмотке 12 до тех пор, пока оно не становится равным напряжению раэбаланса, что фиксируется при помощи детектора 2 равновесия, Тогда условие равновесия можно записать следующим образом.

Π— 05 — Ut) -О. (5)

Подставив выражения (2), (3), (4) в (5), получают

Uo A (1+ a> t a2 t2. + wtç - wt4 п15 + О 1 гп11 1 (6)

m4 m4 mg 1+m12 К

25 т9

Разложив выражение

1+ в12 .К

30 в степенной ряд, можно записать

А + адА — агАт + Аа з t — А а4 т =

2 з 4

+ m 1 . m >t m 1 . m >< х

m 4 m 4 П1 9 m 4 m g

1 (m 2 К)З (7

m4 m9 m9

Коэффициент передачи ветви объекта в

40 точке равновесия изоморфен коэффициенту передачи уравновешивающей ветви. Таким образом обеспечивается линейный отсчет, поскольку между количеством витков и температурой — прямо пропорциональная эави45 симость. Для предлагаемого устройства

t т1 аз! з аг — — 1 аза1 т макс m 4 Q 1 tMBKc

4 э а t аг — 1 (8). макс а4а1 г

Из выражения (8) можно определить погрешность измерения, обусловленную нелинейностью функции преобразования аз с

3 2 п.у а1 т м„с аза1

1624280 а4 т а з

1 а1 t vatic а а 2 где д,p.y — погрешность изк!ерения предлагаемого устроис -ва.

Составитель В. Ярыч

Редактор И, Касарда Те ред М.Моргентал Корректор,1. песк,лд

Заказ 182 Тираж Подписное

8НИИПИ Гос!!дэрстве>!ного комите-.;; по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCÑÐ

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

Произвздствзнно-издательский комбинат "Пат>:!>ò" г, У кгорсд, ул.! агаринз, 101

Р устройстве достиг .тся лучша" аппроксимация нелинейно(.".I <ьу !Kь>и!! !Геобразсвания термометра, TBK -.о погрешность измерения за счет кубического члена темпе— ратуры, которая превалирует в об!цей погрешности измерения, уменьшается в 1,3 раза, Данное уменье!ение !огрею!нос ги OT нелинейности достигает я при упрощении устройства. Это обуслов;.ено ем, что количество включенных госледсвэтельно трансформаторов ум;.ilbUJ8 .Tcë. П!.:- леднее обстоятельстг о так,ке привод. т к онлже.:ию погрешности формлров,".ния плечевых апряжений (— 1 раза). ак как вмгсго двух последовательно включенных трансформаторов, нестабильность ко ффициента передачи которых влияет на резу, ьтать! измерения, имеется только один трансфор м втор.

Формула иьс бретения

Устроисгво дл. измере !!:-. темп: )Bi) ры, содержащее re:!ератор, включе. !>ый па раллельно i,eðâèчной обмотк первого

5 трансформатора, вторая вт! ри:!на! обмо кг которого вклю !"Нд пос>!е,0ов- э:e.!oho! в цег!ь гервой вт р 1чной обмот .". второго т,!-. .сформз Ора, обрззцоао! о pe3".стора и термомет,. > с;про-.hB>lз ия, первый поге циал . и вы10 вод орого по;,ключен к перв" -1у вх< ду детектора равновесля, à .. i-opoй вывод подключ.. -и к в-: -рому ьх!эд детектор, равновесия через посл.до!>ательно ькл,оченн>,!е трет ю в;орич!!ую обмотку ервого транс15 фо„ато >а и вторую вторич! ую обмотку втор>го оансфор. атс,эа, о т л . ч а !о щ е е с я

>г:м, что, с цел,!" по=;!шения точности измерений, в не; о введ!- !ь! дели1.=,,ь напряжения, включенный параллельно вт! ри !ной обмот е

20;. тг р-го -рачсформа гор „выг! злненной ре;улируемо,, и повторитель напряжения, вклю,ен!!в и между средней точкой делителя на-! >яж,ия и цепочкой .:з последовательно соед. енных первичной обмотки второго

25 трансч>орматора и регулируемой вторичной обмогки первогс .рансфооматор,