Устройство для измерения температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социанистичесних

Реснубвтин (>>) 614340 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190975 (21) 2174440/18-10 2 (5!) M. Кл.

К 7/16 с присоединением заявки РЙ с (23) Приоритет

ГввиврвтввааыБ нантвт

Coeera Мвннвтрав CCCP ав авввв вваврвтвввв в атнрнтвт (п3) УДК 536. 53 (088. 8) (43) Опубликовано 0507.78.Бюллетень И 25 (45) Дата опубликования описания 300578 (72) Автор изобретения

В.A.Ôàòíûèí

Pl) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к устройствам для измерения температуры с компенсацией погрешности измерения, вызванной изменением сопротивления линии связи, соединяющей термометр сопротивления с измерительной схемой.

Известны устройства для измерения температуры, содержащие термометр сопротивления, включенный в цепь обратной связи измерительного усилителя„ источник компенсирующего напряжения, соединенный с одним из выводов термометра сопротивления. В этом устройстве, регулируя ток компенсации, можно уменьшить влияние изменения сопротивления линии связи на точность измерения $1) .

Недостатком устройства является неполная компенсация погрешности измерения.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для изме.рения температуры, содержащее термометр сопротивления, токовые выводы которого соединены через резистор с источником тока, операционный усилитель, причем один из выводов термометра сопротивления через резистор подключен к неинвертирующему входу у илителя, другой вывод термометра соединен с общей точкой источника тока и усилителя, а третий вывод через резистор связан с инвертирующим входом уси5 лителя, соединенным чеРез резистор с источником тока (2 .

Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная влиянием изменения сопротивления то линии связи, конечным значением вход» ного сопротивления усилителя.

Нелью изобретения является повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что в

)5 устройство, содержащее термометр сопротивления, токовые выводы которого соединены через резистор с источником тока, операционный усилитель, включенный по схеме с последовательной отри3) цательной обратной связью, введены источник компенсирующего напряжения и токоограничивающий резистор, причем один из потеНдиальных выводов термометра соплотивления соединен с неин25 вертирующим входом усилителя, а другой через токоограничивающий резистор — c источником компенсирующего напряжения.

На чертеже приведена схема устройЗ0 ства. 614340

Устройство для измерения температуры содержит термометр сопротивления

1, подклю <енный через резистор 2 к источнику тока 3, операционный усилитель 4, включенный по схеме с последовательной отрицательной обратной связью, источник опорного напряжения

5, источник компенсирующего напряжения б, токоограничивающий резистор 7, резисторы 8-10.

Термометр сопротивления связан с

)О измерительной схемой четырехпроводной линией связи. На чертеже линия связи обозначена резисторами 11-14, К инвертирующему входу усилителя подключена средняя точка делителя напряжения, составленного из резисторов 9 и 10. Резистор 2 ограничивает ток через термометр сопротинления 17.

Устройство работает следующим образом. 20

От источника тока 3 через резнстор

2, сопротивление линии связи 1.1, величина которого равна %, термометр сопротивления 1 и сопротивление линии связи 12, величина которого p < про- 25 текает ток питания термометра сопротивления. От источника компенсирующего напряжения б через сопротивления линии связи 14 и токоограничинающий резистор 7 протекает компенсирующий 30 ток. При равенстве тока питания термометра и компенсирующего тока падение напряжения на сопротивлении линии связи.12 равно нулю и не зависит от величины сопротивления линии снязи

12. Напряжение на резисторе 10 постоянно и равно Uä . Напряжение на выходе измерительного усилителя равно (при бесконечно большом входном сопротивлений) й) ьын о т ) 2 6 к) О) 7 где ) — ток питания термометра; о

Ч (+) — сопротивление термометра;

Š— измеряемая температура; — ток от источника компенсиК рующего напряжения;

К вЂ” коэффициент усиления усилител я.

Ч, Щ =д, -Р (.1, 50 где Ч вЂ” начальное сопротивление о термометра при О С; дк (Y) — приращение сопротивления т термометра от изменения измеряемой температуры отно- :>5 сительно О С;

)7;(=П и Л =О.,то

Uâbм КЬ дат(Ч7 т.е. выходное напряжение измерительного усилителя пропорционально изменению сопротивления термометра, а следовательно, измеряемой температуре и не зависит от сопротивления линии связи, Из полученного выражения для выходного напряжения усилителя следует, что при,)„=сопэ1 (достигается применением стабилизатора тока) и ) = ) (легко осуществляется подбором величины резистора 7) погрешность измерения температуры, обусловленная нлиянием изменения сопротивления линии связи, устраняется.

Операционный усилитель, включенный по схеме с последовательной отрицательной обратной связью, имеет большое входное сопротинление, которое по отношению к сопротивлению линии связи может быть принято бесконечно большим, поэтому влияние этой линии может не учитываться. Кроме того, эта схема включения обеспечивает малый дрейф выходного напряжения от дрейфа разности входных токов усилителя, также влияющий на точность измерения температуры.

Наличие в устройстве источника компенсирующего напряжения понышает точность измерения температуры, что расширит его сферу применения в народном хозяйстве.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, токовые выходы которого соединены через резисторы с источником тока, операционный усилитель, включенный по схеме с последовательной отрицательной обратной связью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, в него введены источник компенсирующего напряжения с токоограничивающим резистором, причем один из потенциальных выводов термометра сопротивления соединен с неинвертирующим входом усилителя, а другой через токоограничивающий резистор — с источником компенсирующего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США Р 3805616, кл. 73-362, АР, 1974.

2. Заявка ФРГ Р 2363812, кл. 42 ) 7/01, 1974.

Составитель В.Куликов

Техред H.AHäðåé÷óê Корректор A.Ëàêèäà

Редактор О.Филиппова

Заказ 3684/36 Тираж 831 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР. по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4