Устройство для измерения температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cases Советски а

Сецнаннстнчесннх

Ресиубпнк («)655911 (61) донолнительное к авт. свид-ву Р561878 (22) -s«» Ä 031077 (2j) 25з04з9/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 050479. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования оиисаиия 060479 (6Ö М. Кл.

G 01 К 7/22

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (63) Д1(53б ° 53 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.А.Менделев и В.А.катюшин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕИИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к термометрии, может быть использовано в устройствах для измерения температуры с применением термометров сопротивления.

По основному авт.св. Р561878 известно устройство лггя измерения температуры, в котором в качестве датчика температуры используется термометр сопротивления г1). Термометр сопротивления включен в мостовую схему, к выходу которой присоединен. неинвертирующий измерительный усилитель. Между выходом усилителя и выходом термометра сопротивления включен дополнительный резистор, через который протекает ток, пропорциональный выходному напряжению усилителя, т.е. измеряемой температуре.

Однако такое устройство не исключает ошибок измерения температуры, обусловленных влиянием сопротивлений линий связи. Причем ошибки не устраняются полностью в мостовой схеме любым известным из практики спасо- нб бом — применением многопроводной схемы включения термометра или компенсацией падения напряжения на линии от постороннего источника, поскольку величина тока, протекающего через 80 термометр не постоянная, а изменяется с ростом выходного напряжения усилителя.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет исключения

Влияния сопротиВления линий сВязи.

Цель достигается тем, что в устройство введен дополнительный инвертирующий усилитель, вход которого подключен к выходу измерительного усилителя. Выход дополнительного усилителя через токоограничивающий резистор и сопротивление линии связи соединен с выходом термометра сопротивления, а общая точка текоограничивающего резистора и линии связи через дополнительный резистор подключена к источнику питания устройства.

Такое схемное решение обеспечивает повышение точности измерения температуры за счет исключения влияния сопротивления линии связи термометра с измерительной схемой.

На чертеже изображена схема описываемого устройства.

Устройство состоит из термометра

1 сопротивления, включенного в мостовую схему, состоящую из резисторов

2,3 и,4. Термометр 1 сопротивления соединен с измерительной схемой с

655911 помощью линии связи, провода линии связи представлены на схеме сопротивлениями 5,6,7,8. Вход измерительного усилителя 9 подключен к измерительной диагонали мостовой схемы.

Выход измерительного усилителя 9 соединен с входом дополнительного инвертирующего усилителя 10, выход которого через токоограничивающий резистор 11 и сопротивление 8 линии связи соединен с выходом термометра сопротивления. Кроме того, выход Уси-10 лителя 9 через резистор 12 соединяется с общей точкой резистора 2 и сопротивлением 5 линии связи. Общая точка резистора 11 и сопротивления 8 линии связи через. дополнительный 15 резистор 13 подключена к источнику питания.

Устройство работает следующим образом.

Мостовая схема сб лансирована при 0 измеряемой температуре t=0. В этом случае от источника питания +Еп через термометр сопротивления и сопротивление 7 линии связи протекает ток 1О

@й л.г Е f|

Йр+ Aq((l)+ 2йд йв+ Ит() где En — напряжение источника питания) йт(а)- начальное сопротивление термометра при (.=-0;

RQ â€,сопротивление резистора 2„.

Rä — сопротивление линии связи (5,6,7,8).

От источника питания Еп через сопротивления 7,8 линии связи и реэис-И тор 13 протекает ток 1щс) величина которого устанавливается равной

1к(о) =1о

В этом случае падение напряжения на сопротивлении 7 линии равно нулю.

Напряжение на выходе измерительного усилителя 9 также равно нулю.

При максимальном значении измеряемой температуры напряжение на выходе усилителя 9 равно

1)вых = VBblx макс

В этом случае через термометр сопротивления 1 протекает ток 1т(р)

1т(() =

УВьх(Н

f g ttl =

Rg где йк — сопротивление резистора 12," 55

Rr(()-" сопротивление термометра при температуре

En — напряжение источника питания.

Протекание через термометр допол- Qj нительного тока 1),((), величина которого зависит от измеряемой температуры, позволяет компенсировать нелинейность характеристики вход-выход всего устройства для измерения температуры. Однако при этом нарушается равенство токов, протекающих через сопротивление 7 линии связи ° Чтобы сохранить это равенство во всем диапазоне измеряемой температуры н исключить ошибку измерения от влияния сопротивления 7 линии связи, выход дополнительного инвертируюшего усилителя 10 через резистор ll подключен к общей точке сопротивления 8 линии связи и резистора 13. Благодаря этому по цепи резистор ll — сопротивление 8 линии связи — сопротивление 7 линии — протекает дополнительный ток 1лЩ, пропорциональный измеряемой температуре. Величина сопротивления резистора 11 выбрана так, что

1т И=18(о)+1яФ

Таким, образом, через сопротивление 7 линии протекает раэностный

ТоК 1в

1а =lo+ 1ê (О) — 4(о) — 1л Ю

Параметры устройства выбирают таким образом, чтобы |в =0 за счет чего падение напряжения на сопротивлении 7 линии также равно нулю.

Использование вновь введенных в устройство элементов позволяет уменьшить составляющую погрешность| обусловленную падением напряжения на линии свяэи от тока„ протекающего через термометр сопротивления и линию связи. В результате в устройстве обеспечивается высокая линейность характеристики и повышается точность измерения температуры.

Формула изобретения

Устройство для измерения темпера-., туры по основному авт.св. )) 561878, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введен дополнительный инвертирующий усилитель, вход которого подключен к выходу измерительного усилителя, причем выход дополнительного усилителя через токоограничивающий резистор и сопротивление линии связи соединен с выходом термометра сопротивления, а .общая точка токоограничивающего резистора и линии связи через дополнительный резистор подключена к источнику питания устройства. т.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9561878, кл. (01 К 7/22, 1969.

655911

fn

Составитель В.Копаев

Техред З.Фанта Корректор М.Пожо

Редактор С.Головенко

Эакаэ 1500/31 Тираж 765 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 14осква„ Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4