Устройство для измерения температуры

 

(72) Авторы изобретения

В.С. Гутников и В.Д. Ковшов

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И. Калинина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области тепЛовых измерений, а именно, к уст ройствам для измерения температуры, в которых осуществляется компенсация влияния линии связи на результат измерения, и предназначено для.измерения температуры объектов, удаленных на значительные расстояния. Известны устройства для измерения температуры с компенсацией влияния линии связи на результат измерения, содержащие терморезистор, генератор переменного напряжения, полупроводниковые диоды Я и (2) .

Однако эти устройства не обеспечивают высокой точности измерения температуры.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный полупроводниковый диод, один из выводов которого через провод линии связи соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, два постоянных резистора, один из которых вклю . чен между неинвертирующим входом уси-лителя и земляной шиной, регистрирующий прибор, соединенный с выходом усилителя .и одним из выводов переменного резистора 3 J.

Недостатком устройства является зависимость показаний от изменения сопротивления проводов линий связи, f0 поскольку последние оказываются включенными последовательно с диодом.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем исключения влияния сопротивления прово1S дов линии связи на результат измеренияе

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены источник

20 переменного напряжения и две цепи иэ двух. последовательно включенных диодов, одна из которых соединена с выводами термочувствительного диода, а другая — с выводами переменного

870978

25

Формула изобретения

Ц 1е1 6 7

55 резистора, причем точки соединения диодов соединены между собой вторым проводом линии связи, а выход источника переменного напряжения через резистор соединен с инвертирующим входом усилителя.

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения температуры.

Устройство содержит источник переменного напряжения 1, постоянные резисторы 2 и 3, операционный усилитель 4, регистрирующий прибор 5, переменный резистор 6, полупроводниковые диоды 7-11, провода ликии связи 12 и 13.

Устройство работает следующим об разом.

Напряжение на выходе операционного усилителя 4, для. различных полярностей источника входного напряжения

1, будет определяться как Рв+ РЕ+ R q tR„ для отрицатепьного входного напряжения и как 1 1 9+ 1 о+"л о =-)е 2 для положительного входного напряжения. Здесь Š— амплитуда выход30 ного напряжения источника 1;

К6 R — сопротивления переменного резисто. ра 6 и резистора 2; 35 сумма сопротивлений

h проводов линии связи 12 и 13 71 8 1У о>,1 — соответственно, сопротивления диодов 7 40

8,9,10,11.

Так как регистрирующий прибор реагирует только на постоянный ток, то показания последнего будут пропорциональны постоянной составляющей 45 выходного напряжения, которая будет определяться выражением:, (14-Rg)+(RqqtRgp)+(Rg k )

"о=6,+0 =/е

R иэ которого видно, что U0 не зависит от сопротивлений линии связи и при

R-=R и R =R будет иметь величину

Ъ9 40

Изменением (регулировкой ) перемен ного резистора 6 можно устранить начальное смещение выходного напряжения и некоторое неравенство между сопротивлениями открытых диодов 8, 9 и IO, Il, Поскольку диоды 8 и 9 аналогично диодам 10 и 11 находятся в одинаковых условиях, т.е. при одинаковых температурах, то дальнейшие изменения их,сопротивлений от температуры не будут сказываться на показаниях регистрирующего прибора.

Кроме того, диоды 8 и 9 могут быть частью датчика, выполненного в виде интегрального модуля.

Таким образом, описываемое устройство для измерения температуры при сохранении такого положительного качества прототипа, как простота, позволяет при двухпроводной линии связи полностью устранить влияние сопротивления проводов на результат измерения, что выгодно отличает его от прототипа.

Зкспериментально проверено, что изменение сопротивления линии связи для предлагаемого устройства в пределах 0-200 Ом, что соответствует изменению длины проводов от 0 до 2 км, вызывает появления дополнительной погрешности <О,IX или 0,05 С в диао пазоне — 50 C — + 50 C.

Устройство для измерения температуры, содержащее в качестве чувствительного элемента полупроводниковый диод, один из выводов котороцо.через провод линии связи соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, два постоянных резистора, один из которых включен между неинвертирующим входом усилителя и земляной шиной, регистрирующий прибор, соединенный с выходом усилителя и одним иэ выводов переменного резистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения влияния линии связи на результат измерения, в него введены источник переменного напряжения и две цепи иэ двух последовательно включенных диодов, одна иэ которых соединена с выводами термочувствительного диода, а другая— с выводами переменного резистора, причем точки соединения диодов соединены между собой вторым проводом линии связи, а выход источника переменного напряжения через резистор соединен с инвертирующим входом усилителя.

870978

Составитель В. Куликов

Редактор Н. Коляда Техред М,Рейвес Корректор Г.Назарова

Заказ 8422/12 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIH Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 565222, кл. 6 Ol К 7/22, 1976.! !

I ! ! !

2. Авторское свидетельство СССР

М 609978, кл. G 01 К 7/16, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

678336в кл. 6 Ol K 7/16э 1977

5 (прототип).