Устройство для измерения температуры

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)ю G 01 К 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4461549/10 (22) 15.07,88 (46) 07.10.91. Бюл. ¹ 37 (71) Научно-производственное обьединение Гауя" (72) А;В,Сурмач и В.Н.Невлева (53) 536.5 (088.8) (56) Патент США № 3921453, кл. G 01 К 7/12, опублик. 25.11.75.

Патент ГДР № 229893, кл. G 01 К 7/02, опублик. 20.11.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение касается температурных измерений и позволяет повысить точность,» . Ы,„, 1682827 А1 измерения температуры путем снижения погрешности компенсации термоЗДС холодного спая термопары. Устройство содержит термопару 1, термокомпенсирующий транзистор 3 в диодном включении, два генератора 2 и 6 тока, резисторы 4, 5, 7 и 8 и операционный усилитель 9. Падение напряжения на резисторе 7, образующееся при протекании через него тока генератора 6, равно по модулю и противоположно по знаку падению напряжения на термокомпенсирующем транзисторе 3 при температуре окружающей среды, равной 0 С. 1 ил, 1682827

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано при разработке схем термоэлектрических термометров.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры путем снижения погрешности компенсации термоЭДС холодного спая термопаоы.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства, Устройство содержит термопару 1, первый генератор 2 тока, термокомпенсирующий транзистор 3 в диодном включении, первый резистор 4, в1орой резистор 5, второй генератор 6 тока, третий резистор 7, четвертый резистор 8 и операционный усилитель 9.

Положительный электрод10термопары

1 подключен через первый резистор 4 к неинвертирующему входу операционного усилителя 9, Отрицательный электрод 11 термопары 1 соединен с нулевой шиной 12 источника питания операционного усилителя 9.

Коллектор и база термокомпенсирующего транзистора 3 соединены между собой и подключены через второй резистор 5 к инвертирующему входу операционного усилителя 9, Эмиттер термокомпенсирующего транзистора 3 соединен с нулевой шиной 12 источника питания операционного усилителя 9.

Первый генератор 2 тока включен между коллектором термокомпенсирующего транзистора 3 и положительной шиной 13 источника питания операционного усилите-. ля 9, B горой генератор б тока включен между отрицательной. шиной 14 источника питания операционного усилителя 9 и точкой соединения одних из выводов третьего

7 и четвертого 8 резисторов, другие выводы которых соединены соответственно с нулевой шиной 12 источника питания операционного усилителя 9 и инвертирующим входом операционного усилителя 9. При этом полярность полюса второго генератора б, соединенного с выводами третьего 7 и четвертого8 резисторов, выбирается противоположной полярности полюса первого генератора 2 тока, соединенного с коллектором термокомпенсирующего транзистора 3.

Устройство работает следующим образом, Термокомпенсирующий транзистор 3 размещают в области холодного спая (сеободных концов) термопары 1 таким образом, чтобы и термокомпенсирующий транзистор 3 и свободные концы термопары

1 находились при одной и той же темпера40

45 и база соединены между собой и подклю50 чены через второй резистор к инвертирую55

35 туре, соответствующей температуре окружающей среды.

За счет протекания стабильного тока первого генератора 2 тока на термокомпенсирующем транзисторе 3, включенном в ре-, жиме диода, возникает положительное напряжение, которое уменьшается прямо пропорционально температуре окружающей среды. Это напряжение через второй резистор 5 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 9, где суммируется с опорным постоянным отрицательным напряжением, которое формируется на третьем резисторе 7 за счет протекания через него стабильного тока второго генератора 6, При температуре окружающей среды, равной 0 С, положительное напряжение на термокомпенсирующем транзисторе 3 полHocTblo компенсируется отрицательным напряжением на третьем резисторе 7. При этом напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 9 равно нулю, а его выходное напряжение определяется измеряемой температурой.

При изменении температуры окружающей среды в сторону увеличения увеличивается отрицательное напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 9 и соответственно увеличивается положительное напряжение на выходе операционного усилителя 9, компенсируя тем самым снижение термоЭДС термопары 1 при повышении температуры окружающей среды.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее термопару, положительный электрод которой подключен через первый резистор к неинвертирующему входу операционного усилителя, а отрицательный электрод соединен с нулевой шиной источника питания операционного усилителя, термокомпенсирующий транзистор, эмиттер которого соединен с нулевой шиной источника питания операционного усилителя, а его коллектор щему входу операционного усилителя, и первый генератор тока, включенный между коллектором термокомпенсирующего транзистора и положительной шиной источника питания операционного усилителя. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены третий и четвертый резисторы и второй генератор тока, при этом один полюс второго генератора тока соединен с отрица1682827

Составитель В.Голубев

Тех ред М. Моргентал Корректор М.Пожо

Редактор С.Пекарь

Заказ 3404 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 тельной шиной источника питания операционного усилителя. а другой его полюс, полярность которого противоположна полярности полюса первого генератора тока, соединенного с коллектором термокомпенсирующего транзистора, соединен с одними выводами третьего и четвертого резисторов, другие выводы которых соединены соответственно с нулевой шиной источника питания операционного усилите5 ля и инвертирующим входом операционного усилителя.