PL175299B1 - Sposób kompensacji temperaturowej termoanemometru stałotemperaturowego “ u @ pracującego w układzie bezmostkowym oraz termoanemomerr sałłotemperaturowy skompensowany temperaturowo pracujący w układzie bezmostkowym - Google Patents

Abstract

2. Termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo pracujący w układzie bezmostkowym, zawierający czujnik termoanemometryczny połączony szeregowo z rezystorem, którego drugi koniec połączony jest z regulatorem sterowanym sygnałem z wyjścia sumatora dołączonego do wyjścia wzmacniacza po- — miarowego, którego wejścia połączone są z zaciskami wyjściowymi czujnika termoanemometrycznego, a do zacisków rezystora dołączony jest drugi wzmacniacz, znamienny tym, że wyjście drugiego wzmacniacza — (4) połączone jest z wejściem przetwornika __ prąd-napięcie (5) zasilającego kompensacyj- » ny czujnik temperatury (6), przy czym do zacisków tego czujnika dołączony jest trzeci wzmacniacz (8), którego wyjście połączone jest z drugim wejściem sumatora (9).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób kompensacji temperaturowej termoanemometru stałotemperaturowego pracującego w układzie bezmostkowym oraz elektroniczny termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo pracujący w układzie bezmostkowym.

Znany jest sposób korekcji temperaturowej sygnału wyjściowego z termoanemometru stałotemperaturowego pracującego w układzie mostkowym polegający na tym, że sygnał ten przetwarza się w układzie nieliniowym, a do korekcji wykorzystuje się sygnał z dodatkowego czujnika temperatury, przy czym czujnik termoanemometryczny i czujnik temperatury pracują w układach dwupunktowych.

Z opisu patentowego polskiego nr 169305 znany jest bezmostkowy układ termoanemometru stałotemperaturowego bez układu korekcji temperatury. Układ ten zawiera czujnik pomiarowy połączony szeregowo z opornikiem, którego drugi koniec połączony jest z regulatorem sterowanym sygnałem z wyjścia sumatora dołączonego do wyjść dwóch wzmacniaczy pomiarowych, z których jeden ma wejścia połączone z zaciskami opornika, a wejścia drugiego połączone są z zaciskami wyjściowymi czujnika pomiarowego, przy czym jeden z tych zacisków połączony jest z opornikiem, a drugi z punktem odniesienia regulatora.

Różnica sygnałów proporcjonalnych do prądu czujnika termoanemometrycznego i napięcia na czujniku steruje pracą regulatora, który zasila czujnik takim prądem, aby tę różnicę sprowadzać do zera. Miarą prędkości jest natężenie prądu płynącego przez czujnik termoanemometryczny. Wartość tego prądu zależy również od temperatury badanego medium, co stanowi istotną wadę układu.

Zgodnie z wynalazkiem sposób kompensacji temperaturowej termoanemometru stałotemperaturowego pracującego w układzie bezmostkowym polega na tym, że sygnałem prądo175 299 wym proporcjonalnym do prądu czujnika termoanemometrycznego zasila się dodatkowy kompensacyjny czujnik temperatury, mierzy się napięcia na czujniku termoanemometrycznym i kompensacyjnym, a różnicą sygnałów proporcjonalnych do tych napięć steruje się regulator prądu zasilającego czujnik termoanemometryczny aż do osiągnięcia zerowej różnicy tych sygnałów.

Termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo pracujący w układzie bezmostkowym, zawierający czujnik termoanemometryczny połączony szeregowo z rezystorem, którego drugi koniec połączony jest z regulatorem sterowanym sygnałem z wyjścia sumatora dołączonego do wyjścia wzmacniacza pomiarowego, którego wejścia połączone są z zaciskami wyjściowymi czujnika termoanemometrycznego, a do zacisków rezystora dołączony jest drugi wzmacniacz, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wyjście drugiego wzmacniacza połączone jest z wejściem przetwornika prąd-napięcie zasilającego kompensacyjny czujnik temperatury. Do zacisków tego czujnika dołączony jest trzeci wzmacniacz, którego wyjście połączone jest z drugim wejściem sumatora.

Układ według wynalazku spełnia funkcję termoanemometru stałotemperaturowego, w którym realizowanajest kompensacja temperaturowa sygnału wyjściowego z termoanemometru poprzez utrzymanie stałego współczynnika nagrzania czujnika termoanemometrycznego względem temperatury badanego medium, mierzonej czujnikiem kompensacyjnym, przy czym rezystancja tego czujnika może mieć dowolną wartość. Poprzez dobór parametrów układu można ograniczyć prąd czujnika kompensacyjnego do takiej wartości, która nie powoduje jego ogrzania w sposób istotny. Pozwala to na stosowanie czujnika kompensacji temperaturowej o małej rezystancji, porównywalnej z rezystancją czujnika termoanemometrycznego. Dzięki temu obszar pomiarowy skompensowanej temperaturowo sondy termoanemometrycznej może być znacznie mniejszy niż w dotychczasowych rozwiązaniach, a konstrukcja sondy uproszczona.

W układzie tym możliwe jest stosowanie czujników termoanemometrycznych i kompensacyjnych z dwoma wyprowadzeniami oraz czujników czteropunktowych o rozdzielonych doprowadzeniach prądowych i napięciowych. Stosowanie czujników czteropunktowych pozwala na eliminację wpływu połączeń czujników na pracę układu i umożliwia zmniejszenie błędów pomiarowych.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony na przykładzie wykonania uwidocznionym na rysunku, przedstawiającym schematycznie termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo pracujący w układzie bezmostkowym.

Termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo zbudowany jest z czujnika termoanemometrycznego 1 połączonego szeregowo z rezystorem 2 zasilanym napięciem wyjściowym regulatora 3. Napięcie na rezystorze 2 proporcjonalne do prądu czujnika termoanemometrycznego 1 jest wzmacniane we wzmacniaczu 4, który steruje pracą przetwornika napięcie-prąd 5. Prąd wyjściowy tego przetwornika zasila kompensacyjny czujnik temperatury 6. Napięcie na czujniku termoanemometrycznym jest wzmacniane we wzmacniaczu Z, a napięcie na czujniku kompensacyjnym we wzmacniaczu 8. Wyjścia tych wzmacniaczy podłączone są do wejść sumatora 9, który steruje pracą regulatora 3. Jego zadaniem jest zasilanie czujnika termoanemometrycznego 1 takim napięciem, aby napięcie wyjściowe sumatora 9 sprowadzać do zera. Sygnałem wyjściowym z układu jest napięcie na rezystorze 2 proporcjonalne do prądu czujnika termoanemometrycznego 1 wzmocnione we wzmacniaczu 4. Napięcie to może być przetworzone na proporcjonalne do mierzonej prędkości przepływu w linearyzatorze 10.

175 299

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób kompensacji temperaturowej termoanemometru stałotemperaturowego pracującego w układzie bezmostkowym, znamienny tym, że sygnałem prądowym proporcjonalnym do prądu czujnika termoanemometrycznego (1) zasila się dodatkowy kompensacyjny czujnik temperatury (6), mierzy się napięcia na czujniku termoanemometrycznym i kompensacyjnym, a różnicą sygnałów proporcjonalnych do tych napięć steruje się regulator (3) prądu zasilającego czujnik termoanemometryczny (1) aż do osiągnięcia zerowej różnicy tych sygnałów.
2. 2. Termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo pracujący w układzie bezmostkowym, zawierający czujnik termoanemometryczny połączony szeregowo z rezystorem, którego drugi koniec połączony jest z regulatorem sterowanym sygnałem z wyjścia sumatora dołączonego do wyjścia wzmacniacza pomiarowego, którego wejścia połączone są z zaciskami wyjściowymi czujnika termoanemometrycznego, a do zacisków rezystora dołączony jest drugi wzmacniacz, znamienny tym, że wyjście drugiego wzmacniacza (4) połączone jest z wejściem przetwornika prąd-napięcie (5) zasilającego kompensacyjny czujnik temperatury (6), przy czym do zacisków tego czujnika dołączony jest trzeci wzmacniacz (8), którego wyjście połączone jest z drugim wejściem sumatora (9).
3. 3. Termoanemometr według zastrz. 2, znamienny tym, że czujnik termoanemometryczny (1) i czujnik kompensacji temperaturowej (6) posiadają rozdzielone doprowadzenia prądowe i napięciowe.

   WWW