Устройство для измерения разности температур

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения разности температур путем автоматической компенсации погрешности от нелинейности характеристик терморезисторов. Устройство содержит два терморезистора 1 и 2, включенные в соседние плечи неуравновешенного моста постоянного тока, в измерительную диагональ которого включен усилитель 3, делитель напряжения 4 с терморезистором 5 и регистрирующий прибор 9. Терморезистор 5 размещается в одной из контролируемых точек и может быть конструктивно совмещен с одним из терморезисторов 1 и 2. Сопротивление терморезистора 5, возрастая при увеличении температуры, изменяет тем самым величину коэффициента передачи делителя напряжения 4 и компенсирует изменение выходного напряжения усилителя 3

обусловленное нелинейностью характеристик терморезисторов 1 и 2. Для получения максимальнополной компенсации нелинейности все три терморезистора должны иметь одинаковые температурные характеристики. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 К 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4653212/10 (22) 17.02.89 (46) 23.08.91. Бюл. %31 (71) Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова (72) E.À. Шорников (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N356483,,кл. G 01 К 3/00, 1971.

Патент ГДР М 131674, кл. G 01 К 17/08, опублик, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения разности температур путем автоматической компенсации погрешности от нелинейности характеристик терморезисторов. Устройство содержит два термореэиИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах температурного контроля электрооборудования электростанций, например водяных насосов, конденсаторов турбины, воздушных нагнетателей и т,д.

Целью изобретения является повышение точности измерения разности температур путем автоматической компенсации погрешности от нелинвйности характеристик термореэисторов.

На чертеже приведена электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит терморезисторы 1 и 2, включенные в соседние (смежные) плечи

„„53J ÄÄ 1672236 А1 стора 1 и 2, включенные в соседние плечи неуравновешенного моста постоянного тока, в измерительную диагональ которого включен усилитель 3, делитель напряжения

4 с термарезистором 5 и регистрирующий прибор 9. Терморезистор 5 размещается в одной из контролируемых точек и может быть конструктивно совмещен с одним из термореэисторов 1 и 2, Сопротивление термореэистора 5, возрастая при увеличении температуры, изменяет тем самым величину коэффициента передачи делителя напряжения 4 и компенсирует изменение выходного напряжения усилителя 3; обусловленное нелинейностью характеристик термореэисторов 1 и. 2, Для получения максимальнополной компенсации нелинейности все три терморезистора должны иметь одинаковые температурные характеристики. 1 ил. неуравновешенного моста постоянного тока, усилитель 3, включенный своим входом в измерительную диагональ моста, включенный на выходе усилителя 3 делитель 4 напряжения с терморезистором 5 и тремя термонеэависимыми резисторами 6 — 8 и индикаторный или регистрирующий прибор

9, подключенный к выходу делителя 4 напряжения.

Терморезисторы 1 и 2 размещаются в разных контролируемых точках исследуемой среды (объекта), для которых измеряется разность температур. Терморезистор 5 размещается в одной иэ двух контролируемых точек исследуемой среды и может быть

1672236

Редактор Т,Куркова Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Заказ 2830 Тираж 361 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 конструктивно совмещен (например, выполнен в едином корпусе) с одним из терморезисторов 1 и 2.

Устройство работает следующим образом.

Выходное напряжение моста, формирующееся в его измерительной диагонали и поступающее на вход усилителя 3, определяется разностью температур термореэисторов 1 и 2, а также зависит от абсолютного значения самих температур вследствие нелинейности температурных характеристик терморезисторов. Так, например. для платиновых терморезисторов, сопротивление которых увеличивается с ростом температуры по квадратичной зависимости с отрицательным нелинейным членом, при постоянной разности температур выходное напряжение моста будет уменьшаться с ростом температуры. Такую же зависимость будет иметь и выходное напряжение усилителя 3, на выходе которого включен делитель 4 напряжения с терморезисто ом 5, Сопротивление терморезистора 5 (например, платинового термореэистора), возрастая при увеличении температуры, изменяет тем самым в сторону увеличения величину коэффициента передачи делителя напряжения 4 и компенсирует указанное уменьшение выходного напряжения усилителя 3, обусловленное нелинейностью характеристик термореэисторов 1 и 2.

Степень компенсации зависит от соотношения сопротивлений терморезистора 5 и резисторов 6 и 7, которые рассчитываются для заданного диапазона изменения температуры с учетом конкретного типа терморезисторов. При этом резисторы 6 и 7 обеспечивают масштабирование выходного сигнала делителя 4 напряжения, (В приведенной на чертеже схеме включения делителя 4 напряжения сопротивление резистора 6 должно быть значительно больше суммарного сопротивления последовательно соединенных терморезистора 5 и резистора

5 7). Резистор 8 осуществляет дополнительное шунтирование выхода усилителя 3 и исГ пользуется только для усилителей с токовым выходом. Для получения максимально полной компенсации нелинейности все три тер10 морезистора должны иметь одинаковые температурные характеристики.

При использовании в устройстве термореэисторов с положительным нелинейным членом температурной характеристики (на15 пример, никелевых термореэисторов) Bblходное напряжение усилителя 3 для одной и той же разности температур не уменьшается, как при использовании платиновых терморезисторов, а увеличивается при воз20 растании температуры. В этом случае для компенсации нелинейности коэффициент передачи делителя 4 напряжения-должен уменьшаться при увеличении температуры.

Для этого выходной сигнал с делителя 4

25 напряжения на индикаторный или регистрирующий прибор 9 снимается непосредственно с одного из резисторов 6 или 7.

Формула изобретения

30 Устройство для измерения разности температур, содержащее два терморезистора, включенные в соседние плечи моста, усилитель, включенный в измерительную диагональ моста, индикаторный или регист35 рирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен делитель напряжения, один из резисторов которого выполнен термозависимым, включенный между выходом

40 усилителя и входом индикаторного или регистрирующего прибора.