Устройство для измерения температуры

 

Сеюэ Севетсиик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ЕТЕЛЬСТВУ (ip815523 а

1 (51)М. Кл, G 01 К 7/20 (61) Дополнительное к ает. свид-ву (22) Заявлено 210579 (21) 2766570/18-10 с присоединением заяэын ЙУ—

Гееуваретаеняый комитет

СССР яе aeeass язебретеняй а етяучюяй (23) Приоритет

Опубликовано 230381.бюллетень Й9 11

Дата опубликования описания 2503.Ч1 (53) УДК 536.532 (088.3) (72) Авторам ивебретеимя

В. Л. Карасев и Л. A. Меренер

Всесоюзный научно-исследовательский институт небтепромасловой геофизики (11) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в устройствах для измерения температуры при дистанционном ее измерении.

Известно устройство для. измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, источник тока, источник компенсирующего напряжения, операционный усилитель, токоограничивающий резистор, источник опорного напряжения. В этом устройстве исключается ошибка измерения, связанная с изменением сопротивления линии связи f1).

Недостатком известного устройства является его сложность, большое число составляющих его элементов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры, содержащее операционный усилитель, между выходом и инвертирующим входом которого включен резистор обратной связи, измерительный прибор, включенный между выходом операционного усилителя и общей точкой схемы, источник постоянного тока, резистор установки нуля, три входных резистора, два из которых подключены одним концом к инвертирующе-. му входу операционного усилителя, тер- о морезистор соединенный с измерительной схемой тремя соединительными проводами, имеющими одинаковое сопротивление, причем один конец терморезистивного датчика соединен посредством первого соединительного провода с общей точкой cxema.

В известном устройстве исключаются ошибки измерения, связанные с сопротивлением соединительных проводов соединяющих датчик с измерительной схемой, вследствие равенства коэффициентов передачи для обоих входов операционного усилителя. Это равенство достигается путем введения в измерительную схему дополнительного корректирующего резистора, включаемого между неинвертирующим входом операционного усилителя и общей точкой схемы P).

Однако наличие корректирующего резистора усложняет устройство и затрудняет его настройку. Кроме того, данное устройство работает только в.случае, когда провода, соединякщие терморезистивный датчик с измерительной схемой, имеют одинаковое сопротивление. При различном значении сопротивления этих проводов возникают ошибки, снижающие точность измерения.

815523

Поскольку ток источника 1 не протекает по первому соединительному проводу 3 и не создает на нем падения напряжения, то потенциал точки

С равен потенциалу общей точки Д схема.

Тогда напряжения 0д в точке A u

0ь в точке В относительно общей точки схемы определяются из выражений: (1) (2) 0> - (йе + К), U -!(Re1 + R ) A напряжение 0 „на выходе операционного усилителя определится из выражения Я й, и

0ЬХ, UA + 0Ь Ф

Rg R1 где R — величина резистора обратOG иой связи и и R — величины первого и второ-! % го входных резисторов co0TB9TCTSeHHO °

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается эа счет того, что второй конец термореэистора посредством второго соедийительного провода подключен к полюсу источника пвстоянного тока, соединенному со вторым концом первого входного резистора, второй конец второго входного резистора подключен ко второму полюсу источника постоянного тока, к которому подключен одни из концов резистора установки нуля, причем третий соединительный провод, подключенный к первому концу тврморезистора, соединен со вторым концом резистора установки нуля, а неинверти- l$ рующий вход операционного усилителя соединен с общей точкой схемы.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для измерения температуры. 20

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, резйстор 2 установки нуля, первый соединительный провод 3, второй соединительный провод 4, третий соединительный провод 5, термореэистор 6, первый входной резистор 7, второй входной резистор 8, резистор 9 обратной связи, операционный усилитель 10, измерительный" прибор 11.

Устройство работает следующим образом.

Ток 1 источника 1 постоянного тока протекает по цепи, состоящей из второго соединительного провода 4 с сопротивлением Rg,, тврморезистора

6 с сопротивлением R t, третьего соединительного провода 5 с.сопротивле,нием и резистора 2 установки нуля йд,.

Подставляя в выражение (3) значения U< н U> -из выражений (1) н (2) и выбирая R, % /Р получим (5) Rt - В (1+о ), где Р— сопротивление термореэистора при температуре t 00С;

a — температурный коэффициент сопротивления терморезнстивного датчика, то прн выборе напряжение на выходе операционного усилителя

0 — сБ R . Ьых. й, о линейно зависит от измеряемой температуры и не зависит от величины сопротивления соединительных проводов.

Отсутствие корректирующего резистора и третьего входного резистора (по сравнению с известным) упрощает устройство и процесс его настройки.

A отсутствие влияния на результаты измерений различных величин сопротивлений соединительных проводов терморвзистивного датчика позволяет повысить точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее операционный усилитель, между выходом и ннввртирующим входом которого включен резистор обратной связи, измерительный прибор, включенный между выходом операционного усилителя и общей точкой схемы, источник постоянного тока, резистор установки нуля, два входных резистора, которые одним концом подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, терморезистор, соединенный с измерительной схемой тремя совдинительнывя проводами, причем один конец термореэистивного датчика соединен посредством первого соединительного провода с общей точкой схемы,отличающееся тем, что, с целью повьыени (точности измерения, второй конец терморезистора посредством второго соединительного провода подключен к полюсу источника постоянного тока, соединенному со

Так как зависимость сопротивления

Rg терморезистивного датчика от температуры t определяется выражением

815523

Составитель В. Копаев

Редактор А. Нкнкина Техред Е.Гаврилешко Хорректор С. Щ )мак

Заказ 1020/68 Тирая 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

Ilo делам изобретений и открытий .

113035, Москва, F-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Уигород, ул. Проектная, 4 вторым концом первого входного резистора, второй конец второго входного резистора подключен ко второму полюсу источника постоянного тока, к которому подключен один нз концов резистора установки нуля, причем третий соединительный провод, подключенный к первому концу термореэистора, соединен со вторым концом резистора установки

Нуля, а неинвертируещий вход операционного усилителя соединен с обедней точкой схема.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 614340, кл. G 01 K 7/16, 1975.

2. Патент Франци» Э 2229961, кл. G 01 К 7/20, 1975 (прототип).