RU2234065C1 - Способ дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2234065C1
RU2234065C1 RU2003116211/28A RU2003116211A RU2234065C1 RU 2234065 C1 RU2234065 C1 RU 2234065C1 RU 2003116211/28 A RU2003116211/28 A RU 2003116211/28A RU 2003116211 A RU2003116211 A RU 2003116211A RU 2234065 C1 RU2234065 C1 RU 2234065C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermistor
connecting line
voltage
relay
resistance
Prior art date
Application number
RU2003116211/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2003116211A (ru
Inventor
А.А. Рабочий (RU)
А.А. Рабочий
Original Assignee
Орловский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Орловский государственный технический университет filed Critical Орловский государственный технический университет
Priority to RU2003116211/28A priority Critical patent/RU2234065C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2234065C1 publication Critical patent/RU2234065C1/ru
Publication of RU2003116211A publication Critical patent/RU2003116211A/ru

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах дистанционного контроля температуры воздушной среды. Способ состоит из двух серий измерения и запоминания напряжений на образцовом резисторе и зажимах соединительной линии при исходном и шунтированном состоянии терморезистора и последующем вычислении значения сопротивления терморезистора. Устройство для реализации способа содержит источник тока, реле с замыкающим контактом, образцовый резистор, терморезистор, соединительную линию. При этом в устройство введен дополнительный измеритель напряжения, третий провод соединяющей линии, блок управления. Источник тока выполнен регулируемым. Изобретение обеспечивает повышение точности дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к преобразователям сопротивления резистора в информационный сигнал, и может использоваться в системах дистанционного контроля температуры воздушной среды с помощью терморезисторов либо термометров сопротивления.
Известен способ дистанционного контроля активного сопротивления терморезистора или термометра сопротивления, при котором пропускают ток через измеряемый и образцовый резисторы, измеряют падение напряжения на образцовом резисторе, измерение производят при исходном и шунтированном состоянии терморезистора и по результатам двух измерений вычисляют значение активного сопротивления терморезистора. Способ и устройство для его осуществления описаны в [1].
Недостатком способа является низкая точность измерения сопротивления. Обусловлено это тем, что в процессе измерения не учитывается изменение сопротивления катушки реле, шунтирующего своими контактами терморезистор, в обесточенном и сработанном состоянии. Если активное сопротивление терморезистора (или термометра сопротивления) значительно меньше активного сопротивления катушки реле, то неучет активного сопротивления катушки при срабатывании реле может приводить к существенной погрешности при использовании известного способа и устройства.
Наиболее близким по технической сущности является способ, реализованный в устройстве, описанном в [2].
В способе пропускают ток через измеряемый и образцовый резисторы поочередно, при этом ток через катушку герконного реле пропускают сначала в прямом, а затем в обратном направлении, измеряют разность падений напряжений на резисторах и по ней определяют значение сопротивления измеряемого резистора. В формулах вычисления полагают, что сопротивление катушки одинаково в обоих случаях и при вычитании падение напряжения на самой катушке не окажет влияния на результат. Как и в первом случае, это справедливо лишь при малых значениях активного сопротивления катушки и больших значениях сопротивления терморезисторов. Однако терморезисторы не допускают протекание больших токов, при которых можно выполнить катушку реле с малым омическим сопротивлением. Учитывая, что, например, термометр сопротивления имеет значение сопротивления 50 Ом (например, ТСМ50) и допустимый ток через него около 10-20 MA, катушка электромагнитного реле должна иметь сопротивление на порядок больше. Вследствие электромагнитной несимметрии активное сопротивление катушки будет различным в зависимости от направления тока в ней. Это снижает точность измерения, особенно при малых значениях измеряемого сопротивления.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении точности дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора.
Это достигается тем, что в способе дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора, при котором с помощью первого и второго проводов соединительной линии пропускают постоянный ток через последовательно соединенные первый провод соединительной линии, катушку реле, терморезистор, второй провод соединительной линии, образцовый резистор, терморезистор шунтирован контактом реле, измеряют падение напряжения на образцовом резисторе, измерение производят при исходном и шунтированном контактом реле состояниях терморезистора и по результатам измерений вычисляют значение активного сопротивления терморезистора, измерение производят с помощью третьего провода соединительной линии на входных зажимах соединительной линии, при этом измеряют дополнительно напряжение между входными зажимами второго и третьего проводов соединительной линии, первую совокупность значений падения напряжения на образцовом резисторе и напряжение между входными зажимами измеряют при токе, меньшем тока срабатывания реле, запоминают измеренные значения, вторую совокупность значений падения напряжения и напряжения между входными зажимами измеряют при токе, большем тока срабатывания реле, запоминают эти значения, результат вычисляют по запомненным значениям согласно выражению
Figure 00000002
где Rt - искомое значение сопротивления терморезистора;
Rm - известное значение сопротивления образцового резистора;
V1, V2 - измеренные соответственно в первом и втором измерениях значения напряжения между входными зажимами второго и третьего проводов соединительной линии;
VM1, VM2 - измеренные соответственно в первом и втором измерениях значения падения напряжения на образцовом резисторе.
Устройство для дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора согласно изобретению содержит источник тока, первый и второй провода соединительной линии с входными и выходными зажимами, электромагнитное реле с замыкающим контактом и катушкой, терморезистор и образцовый резистор, первый измеритель напряжения, запоминающее устройство, вычислительный блок и блок управления, при этом источник тока, первый провод соединительной линии, катушка реле, терморезистор, второй провод соединительной линии и образцовый резистор соединены последовательно и образуют токовую измерительную цепь, замыкающий контакт реле соединен параллельно терморезистору, первый измеритель напряжения подключен к выводам образцового резистора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены второй измеритель напряжения и третий провод соединительной линии, источник тока снабжен дополнительным управляющим входом и выполнен регулируемым, выходной зажим третьего провода подключен к общей точке соединения вывода катушки реле, первого вывода терморезистора и первого вывода контакта реле, входы второго измерителя напряжения подключены соответственно к входным зажимам третьего и второго проводов соединительной линии, выходы измерителей напряжения подключены к информационным входам запоминающего устройства, выходы блока управления соединены с управляющими входами источника тока и запоминающего устройства, выход запоминающего устройства соединен с входом вычислительного блока, выходом устройства является выход вычислительного блока.
Заявленный способ дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора отличается от известного, принятого за прототип, тем, что производят дополнительные измерения напряжения между входными зажимами второго и вновь введенного третьего проводов соединительной линии и результат получают вычислением по измеренным совокупностям значений падения напряжения на образцовом резисторе и напряжения между входными зажимами второго и третьего проводов соединительной линии, первую совокупность значений измеряют и запоминают при токе, меньшем тока срабатывания реле, вторую совокупность значений измеряют и запоминают при токе, большем тока срабатывания реле, а результат вычисляют по запомненным значениям согласно выражению
Figure 00000003
Как видно из выражения для вычисления сопротивления терморезистора в нем отсутствуют значения сопротивлений проводов соединительных линий и активное сопротивление катушки реле, поэтому они не влияют на результат. Следовательно, погрешность, обусловленная изменяющимся при срабатывании реле активным сопротивлением катушки, отсутствует. За счет этого точность измерения повышается.
Устройство для реализации способа отличается от известного, принятого за прототип, тем, что содержит дополнительный (третий) соединительный провод, не несущий токовой нагрузки, второй измеритель напряжения, выходной зажим третьего провода подключен к общей точке соединения катушки реле, контакта реле и терморезистора, входы второго измерителя напряжения соединены с входными зажимами второго и третьего проводов соединительной линии, источник тока снабжен управляющим входом, выходы измерителей напряжения подключены к информационным входам запоминающего устройства, а выходы блока управления соответственно подключены к управляющим входам источника тока и запоминающего устройства. Устройство позволяет исключить из измерительной процедуры изменяющееся сопротивление катушки реле и сопротивление соединительных линий, обеспечивая тем самым высокую точность измерения активного сопротивления терморезистора.
Сравнительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии его критерию изобретения “новизна”.
Из патентной и научно-технической литературы не известны вышеуказанные отличительные признаки способа и устройства в их совокупности. Таким образом заявляемые способ и устройство удовлетворяют критерию изобретения “изобретательский уровень”.
Предлагаемые способ и устройство для его осуществления могут быть использованы в системах сбора и обработки информации, в частности, в системах дистанционного контроля температуры с помощью резисторных датчиков и позволяют повысить точность измерений при наличии протяженных соединительных линий. Способ и устройство испытаны в лабораторных условиях на макете длинной линии, была доказана высокая точность дистанционного измерения сопротивления термометра сопротивления. Таким образом, предлагаемые способ дистанционного измерения активного сопротивления резистора и устройство для его осуществления удовлетворяют критерию изобретения “промышленная применимость”.
Способ и устройство поясняются чертежом, где изображена структурная схема устройства. На чертеже обозначены: 1, 2, 3 - соответственно входные зажимы первого, второго и третьего соединительных проводов 4, 5, 6 (провода условно изображены резисторами); 11, 21, 31 - соответственно выходные зажимы проводов соединительной линии; 7 - катушка реле; 8 - замыкающий контакт реле; 9 - точка соединения вывода катушки реле, контакта реле, зажима терморезистора и добавочного третьего провода соединительной линии; 10 - терморезистор или термометр сопротивления, активное сопротивление которого измеряется; 11 - регулируемый источник тока, имеющий управляющий вход (показан стрелкой); 12 - блок управления; 13 - образцовый резистор; 14 - первый измеритель напряжения, измеряет падение напряжения на образцовом резисторе; 15 - второй измеритель напряжения, измеряет напряжение между входными зажимами второго и третьего проводов соединительной линии; 16, 17 - информационные входы запоминающего устройства; 19 - управляющий вход запоминающего устройства; 18 - запоминающее устройство; 20 - вычислительный блок.
Предлагаемый способ дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора 10 осуществляют следующим образом. После активизации схемы (средства активизации для упрощения не показаны) блок управления 12 дает команду на генерацию источником тока 11 тока I1, по значению меньшего чем ток срабатывания реле. В цепи 11-1-4-11 - 7-9-10-21 - 2-13-11 протекает ток I1. Измеритель 14 падения напряжения на образцовом резисторе 13 измеряет падение напряжения
Figure 00000004
где Rм - известное значение активного сопротивления образцового резистора 13. Измеритель напряжения 15 измеряет напряжение между входными зажимами 2 и 3 второго и третьего проводов, значение которого будет
Figure 00000005
где Rt - активное сопротивление терморезистора;
R5 - активное сопротивление второго провода.
Сопротивление третьего провода R6 можно не учитывать, т.к. внутреннее сопротивление измерителя напряжения 15 на несколько порядков больше. Измеренные значения напряжений V1 и Vм1, присутствующие на информационных входах 16, 17 запоминающего устройства 18 по команде блока управления 12, поступающей на управляющий вход 19, запоминается на некоторое время. После этого блок управления 12 дает команду на увеличение тока, генерируемого источником тока 11, по значению большего, чем ток срабатывания реле. Реле замыкает контакт 8, шунтируя терморезистор 10. В цепи 11-1-4-11 - 7-8-21 - 2-13-11 протекает ток I2. Измеритель 14 фиксирует падение напряжения
Figure 00000006
где I2 - изменившееся после срабатывания реле значение тока в измерительной цепи.
Измеритель 15 фиксирует напряжение
Figure 00000007
Сопротивлением цепи 9-21 можно пренебречь при малом сопротивлении замкнутого контакта 8. Измеренные значения напряжений запоминаются в запоминающем устройстве 18 под действием команд блока управления 12 аналогично описанному выше, а вычислительное устройство 18 вычисляет значение сопротивления терморезистора согласно выражению, полученному из (1)-(4):
Figure 00000008
Информационный сигнал, полученный на выходе вычислительного устройства 20 может использоваться для дальнейшей обработки, например для индикации температуры, однозначно соответствующей значению сопротивления терморезистора 10. После окончания вычислений блок управления активизирует новый цикл измерений в зависимости от установленной периодичности получения информации.
Технический результат, создаваемый изобретением, состоит в повышении точности дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора.
Источники информации
1. Авт.св. №800687, М. кл. G 01 К 7/00, авторы Н.И. Грибок, В.И. Зорий, В.И. Пуцыло.
2. Авт.св. №1138667, М. кл. G 01 K 7/16, авторы Н.А.Хлесткий, B.C. Гриб, Р.А. Бошаров, опубл. БИ №5, 07.02.85 г.

Claims (2)

1. Способ дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора, в котором с помощью первого и второго проводов соединительной линии пропускают постоянный ток через последовательно соединенные первый провод соединительной линии, катушку реле, терморезистор, второй провод соединительной линии, образцовый резистор, измеряют падение напряжения на образцовом резисторе, измерение производят при исходном и шунтированном контактом реле состояниях терморезистора и по результатам измерений вычисляют значение активного сопротивления терморезистора, отличающийся тем, что измерения производят с помощью третьего провода соединительной линии на ее входных зажимах, при этом дополнительно измеряют напряжение между входными зажимами второго и третьего проводов соединительной линии, первую совокупность значений падения на образцовом резисторе и напряжения между входными зажимами измеряют при токе, меньшем тока срабатывания реле, запоминают измеренные значения, вторую совокупность значений измеряют при токе, большем тока срабатывания реле, запоминают измеренные значения, а результат вычисляют по запомненным значениям согласно выражению
Figure 00000009
где Rt- искомое значение сопротивления терморезистора;
RM - известное значение сопротивления образцового резистора;
V1, V2 - измеренные соответственно в первом и втором измерениях значения напряжения между входными зажимами второго и третьего проводов соединительной линии;
VM1, VM2 - измеренные соответственно в первом и втором измерениях значения падений напряжения на образцовом резисторе.
2. Устройство для дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора, содержащее источник тока, первый и второй провода соединительной линии с входными и выходными зажимами, электромагнитное реле с замыкающим контактом и катушкой, терморезистор, образцовый резистор, первый измеритель напряжения, запоминающее устройство, вычислительный блок и блок управления, при этом источник тока, первый провод соединительной линии, катушка реле, терморезистор, второй провод соединительной линии и образцовый резистор соединены последовательно и образуют токовую измерительную цепь, замыкающий контакт реле соединен параллельно терморезистору, первый измеритель напряжения подключен к выводам образцового резистора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены второй измеритель напряжения и третий провод соединительной линии, источник тока снабжен дополнительным управляющим входом и выполнен регулируемым, выходной зажим третьего провода подключен к общей точке соединения вывода катушки реле, первого вывода терморезистора и первого вывода контакта реле, входы второго измерителя напряжения подключены соответственно к входным зажимам третьего и второго проводов соединительной линии, выходы измерителей напряжения подключены к информационным входам запоминающего устройства, выходы блока управления соединены с управляющими входами источника тока и запоминающего устройства, выход запоминающего устройства соединен с входом вычислительного блока, выходом устройства является выход вычислительного блока.
RU2003116211/28A 2003-06-02 2003-06-02 Способ дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора и устройство для его осуществления RU2234065C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003116211/28A RU2234065C1 (ru) 2003-06-02 2003-06-02 Способ дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора и устройство для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003116211/28A RU2234065C1 (ru) 2003-06-02 2003-06-02 Способ дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора и устройство для его осуществления

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2234065C1 true RU2234065C1 (ru) 2004-08-10
RU2003116211A RU2003116211A (ru) 2004-12-10

Family

ID=33414528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003116211/28A RU2234065C1 (ru) 2003-06-02 2003-06-02 Способ дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора и устройство для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2234065C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502968C1 (ru) * 2012-06-07 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") Устройство для дистанционного измерения сопротивления резистивного сенсора

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502968C1 (ru) * 2012-06-07 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") Устройство для дистанционного измерения сопротивления резистивного сенсора

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2260282B1 (en) System and method for measuring battery internal resistance
CN111465866B (zh) 使用成对样本相关性的传感器故障检测
US20130342950A1 (en) Systems and Methods for Determining Actuation Duration of a Relay
CN105987774B (zh) 热电偶线测试电路
KR102579521B1 (ko) 부하 전류를 식별하기 위한 방법 및 배터리 센서
CN106289559A (zh) 用于使用热电偶的温度测量装置的温度漂移补偿的方法
JP2810541B2 (ja) ラムダセンサの内部抵抗測定回路
RU2234065C1 (ru) Способ дистанционного измерения активного сопротивления терморезистора и устройство для его осуществления
US20130163633A1 (en) Thermocouple welding test apparatus
TWI658279B (zh) 電阻量測系統及電阻量測裝置
CN109564139A (zh) 传感器装置
US11656284B2 (en) Method for operating a battery sensor, and battery sensor
CN104006903A (zh) 发动机进气口温度传感器的检测方法
CN111044768A (zh) 用于运行电流传感器的方法和电流传感器
RU2722084C1 (ru) Способ дистанционного преобразования сопротивления резисторного датчика в напряжение постоянного тока и устройство для его осуществления
RU2133042C1 (ru) Устройство диагностирования тиристорного преобразователя
KR101622435B1 (ko) 측온저항체를 이용한 온도 측정 장치 및 온도 측정 방법
CN110672187B (zh) 传感器对称性检测方法和装置
JP2017116455A (ja) 蓄電素子の抵抗の測定方法および測定装置
RU2597149C1 (ru) Способ оценки теплового параметра силовых полупроводниковых приборов и устройство для его осуществления
JPH06194234A (ja) 抵抗測定装置
JP5012430B2 (ja) 直流試験装置及び半導体試験装置
JPH1096703A (ja) 抵抗体による熱伝導パラメータセンシング方法及びセンサ回路
CN112858934A (zh) 用于测试电池传感器的方法、以及电池传感器
JP2024052485A (ja) 絶縁抵抗検査装置及び絶縁抵抗検査方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050603