PL210634B1

PL210634B1 - Sposób pomiaru rezystancji termometrów rezystancyjnych

Info

Publication number: PL210634B1
Application number: PL388323A
Authority: PL
Inventors: Stanisław Adamczak; Zynowij Myczuda
Original assignee: Politechnika Swietokrzyska
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2012-02-29
Also published as: PL388323A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru rezystancji termometrów rezystancyjnych.

Z opisu patentowego SU 771566 znany jest sposób pomiaru rezystancji termometrów rezystancyjnych, która odpowiada zadanej temperaturze. Sposób polega na tym, że przetrzymuje się wzorcowy i badany termometr przy jednakowej temperaturze, odmiennej od zadanej, a następnie kolejno podłącza się je do układu pomiarowego przez blok skalowania.

Wadą tego sposobu jest skomplikowana realizacja pomiaru wskutek konieczności wykorzystania bloku skalowania, co dodatkowo powoduje obniżenie dokładności.

Znane jest też stosowanie w układach pomiarowych mostka Wheatstone'a w których do mostka podłącza się badany rezystor, którego rezystancja w zadanej temperaturze posiada znaną wartość. Następnie koryguje się (podłączeń odpowiednich rezystorów) mostek do osiągnięcia na wskaźniku (wyjściu) wy równego wartości rezystancji badanego rezystora Rt w tej samej temperatarze. Kiedy mostkiem tym przeprowadza się pomiar temperatury t, to do mostka podłącza się termometr rezystancyjny, który przetrzymuje się w znanej i zadanej temperaturze t, a na wskaźniku (wyjściu) ustawia się wartość tej temperatury. W rezultacie, na wejściu mostka i na jego wyjściu wartość rezystancji jest taka sama.

Sposób pomiaru rezystancji termometrów rezystancyjnych w zadanej temperaturze, w którym przetrzymuje się wzorcowy i badany termometr w jednakowej temperaturze różnej od zadanej i kolejno podłącza się je do układu pomiarowego w postaci mostka pomiarowego gdzie do jednej z gałęzi mostka podłącza się wzorcowy termometr w temperaturze różnej od zadanej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że na drugiej gałęzi mostka, przyległej do pierwszej, ustawia się wartość rezystancji równą wartości rezystancji wzorcowego termometru w zadanej temperaturze, po czym reguluje się rezystancję trzeciej lub czwartej gałęzi mostka do osiągnięcia zerowej różnicy potencjałów przekątnej pomiarowej mostka a następnie do pierwszej gałęzi mostka w miejsce termometru wzorcowego przyłącza się badany termometr i reguluje się rezystancję drugiej gałęzi mostka aż do osiągnięcia zerowej różnicy potencjałów przekątnej pomiarowej mostka, a wynik pomiaru definiuje się, jako wartość rezystancji drugiej gałęzi mostka w czasie zerowej różnicy potencjałów przekątnej pomiarowej mostka przy podłączonym do mostka badanym termometrze.

Zaletą wynalazku jest uproszczona realizacja i znaczne podwyższenie dokładności pomiaru rezystancji termometrów rezystancyjnych dla zadanej temperatury.

Przedmiot wynalazku jest bliżej przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia funkcjonalny schemat mostka realizujący sposób pomiaru rezystancji termometrów rezystancyjnych w zadanej temperaturze.

Funkcjonalny schemat mostka zawiera gałęzie 1, 2, 3, 4 oraz galwanometr 5 zainstalowany w przekątnej pomiarowej i źródło zasilania 6. Pomiary przeprowadza się następująco:

Wzorcowy i badane termometry, przykładowo platynowe, przetrzymuje się przy jednakowej temperaturze t, odmiennej od zadanej tz przy czym ich rezystancje są odpowiednio równe:

Rwt = Rwo (1 + Awt - Bwt² - Cw(t-100)³) i Rbt = Rbo (1 + Abt - Bbt² - Cb(t-100)³), gdzie Rw i Rbt - odpowiednio rezystancje wzorcowego i badanego termometru przy temperaturze t; odpowiednio rezystancje wzorcowego i badanego termometru przy zadanej temperaturze, przykładowo tz - 0;

A, B, C - współczynniki charakterystyki przetwarzania termometrów platynowych, indeksy w i b dotyczą odpowiednio wzorcowego i badanego termometru.

Następnie kolejno podłącza się wzorcowy i badany termometr do gałęzi 1 mostka i kontroluje się różnice potencjałów przekątnej pomiarowej mostka.

Po podłączeniu wzorcowego termometru do pierwszej gałęzi 1 mostka, przy rezystancji pierwszej gałęzi R1 - Rwt, ustawia się wartości drugiej gałęzi 2 mostka przyległej do pierwszej gałęzi 1 jako równą rezystancji wzorcowego termometru przy zadanej temperaturze R2 = Rw0 i reguluje się rezystancją trzeciej 3 lub czwartej 4 gałęzi mostka do osiągnięcia zerowej różnicy potencjałów przekątnej pomiarowej na galwanometrze 5 mostka. Różnica ta jest równa zero przy R1R3 = R2R4, gdzie R1...R4 oznaczają odpowiednie rezystancje gałęzi 1, 2, 3, 4 mostka.

Stosunek rezystancji gałęzi 4 mostka do rezystancji gałęzi 3 mostka, z uwzględnieniem poprzednich zależności jest równy:

R4/R3 = 1 + Awt - Bwt² - Cw(t-100)³. Następnie do pierwszej gałęzi 1 mostka w miejsce wzorcowego termometru podłącza się badany termometr, co oznacza, że rezystancja pierwszej gałęzi 1 mostka R1 = Rbt i reguluje się rezystancją drugiej gałęzi 2 (R2) mostka do osiągnięcia zerowej różnicy

PL 210 634 B1 potencjałów przekątnej pomiarowej na galwanometrze 5 mostka; wtedy rezystancja drugiej gałęzi mostka R2 = R3/R4 x R1.

Uwzględniając wcześniejsze zależności otrzymujemy:

R2 = 1 + Abt-Bbt¹-Cb(-100)³/1 +Awt-Bwt²-Cw(t-100)³ x Rb0. Przy zabezpieczeniu równości współczynników charakterystyk przetwarzania wzorcowego i badanego termometru tak, że Aw=Ab; Bw=Bb i Cw=Cb rezystancja drugiej gałęzi 2 mostka bę dzie równa rezystancji badanego termometru przy zadanej temperaturze R2=Rb0. W praktyce równość współczynników A, B i C sprawdza się dokładnie w przypadku wykonania wzorcowego i badanego termometru z jednej szpuli drutu.

Claims

Sposób pomiaru rezystancji termometrów rezystancyjnych w zadanej temperaturze, w którym przetrzymuje się wzorcowy i badany termometr w jednakowej temperaturze, różnej od zadanej, i kolejno podłącza się je do układu pomiarowego w postaci mostka pomiarowego gdzie do jednej z gałęzi mostka podłącza się wzorcowy termometr w temperaturze różnej od zadanej, znamienny tym, że na drugiej gałęzi mostka, przyległej do pierwszej, ustawia się wartość rezystancji równą wartości rezystancji wzorcowego termometru w zadanej temperaturze, po czym reguluje się rezystancję trzeciej lub czwartej gałęzi mostka do osiągnięcia zerowej różnicy potencjałów przekątnej pomiarowej mostka a następnie do pierwszej gałęzi mostka w miejsce termometru wzorcowego przyłącza się badany termometr i reguluje się rezystancję drugiej gałęzi mostka aż do osiągnięcia zerowej różnicy potencjałów przekątnej pomiarowej mostka, a wynik pomiaru definiuje się jako wartość rezystancji drugiej gałęzi mostka w czasie zerowej różnicy potencjałów przekątnej pomiarowej mostka przy podłączonym do mostka badanym termometrze.