RU2545322C1 - Device for temperature measurement - Google Patents

Device for temperature measurement Download PDF

Info

Publication number
RU2545322C1
RU2545322C1 RU2013149705/28A RU2013149705A RU2545322C1 RU 2545322 C1 RU2545322 C1 RU 2545322C1 RU 2013149705/28 A RU2013149705/28 A RU 2013149705/28A RU 2013149705 A RU2013149705 A RU 2013149705A RU 2545322 C1 RU2545322 C1 RU 2545322C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
thermocouple
potentiometer
amplifier
bridge
Prior art date
Application number
RU2013149705/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ашот Борисович Арутюнов
Александр Иванович Фесенко
Константин Александрович Набатов
Евгений Александрович Печагин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ
Priority to RU2013149705/28A priority Critical patent/RU2545322C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2545322C1 publication Critical patent/RU2545322C1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: device for measurement of temperature comprises a bridge assembled on resistors R1, R2, R3, R4, fed from a source of stabilised voltage Ustab (points b, c). To the measurement diagonal of the bridge (points a, d) there is a negative electrode of a thermocouple connected, and a runner (slider) of a potentiometer R5, connected via an inlet circuit of an amplifier 6 with a positive electrode of a thermocouple. The output of the amplifier 6 via serially connected a generator of controlled frequency 7, and a converter of frequency into voltage 8 is connected to outputs of the potentiometer R5, the first output of which is connected to the input of the amplifier 6, and the output of the generator 7 is connected also to the outlet Fout of the device.
EFFECT: increased efficiency and reliability of a device.
1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике.The present invention relates to measuring technique.

Известны устройства для измерения температуры с термопарами, присоединенные к мостовой потенциометрической схеме с усилителем разбаланса и следящим электродвигателем (М.В. Кулаков. Технологические измерения и приборы. - М.: Машиностроение, 1974, 464 с).Known devices for measuring temperature with thermocouples attached to a bridge potentiometric circuit with an unbalance amplifier and a tracking electric motor (MV Kulakov. Technological measurements and instruments. - M .: Mashinostroenie, 1974, 464 s).

Недостатком этих устройств является низкое быстродействие, малая надежность работы и ограниченные функциональные возможности.The disadvantage of these devices is low speed, low reliability and limited functionality.

Известно также устройство для измерения температуры, принятое за прототип, содержащее мостовую схему для компенсации температуры холодного спая, источник стабилизированного питания, термопару и измерительный прибор, снабженное также делителем напряжения, состоящим из потенциометра и резистора, включенного в диагональ питания моста, причем движок потенциометра через усилитель, связанный с электродвигателем, соединен с положительным электродом термопары, а отрицательный электрод и средняя точка делителя напряжения подключены к измерительной диагонали моста (А.с. №433358, G01K 7/02. Бюл. №23 от 25.06.74), а вал электродвигателя через редуктор кинематически соединен с движком потенциометра.There is also known a device for measuring temperature, taken as a prototype, containing a bridge circuit for compensating the temperature of a cold junction, a stabilized power supply, a thermocouple and a measuring device also equipped with a voltage divider consisting of a potentiometer and a resistor included in the diagonal of the bridge’s power supply, the potentiometer’s engine through an amplifier connected to the electric motor is connected to the positive electrode of the thermocouple, and the negative electrode and the midpoint of the voltage divider are connected to the integral diagonal of the bridge (AS No. 433358, G01K 7/02. Bull. No. 23 of 06.25.74), and the motor shaft through the gearbox is kinematically connected to the potentiometer engine.

Недостатком этого устройства является также низкое быстродействие, малая надежность работы из-за использования электродвигателя, трущихся элементов ползунка реохорда и механического редуктора.The disadvantage of this device is also low speed, low reliability due to the use of an electric motor, rubbing elements of the slider reokorda and mechanical gear.

Техническая сущность предлагаемого изобретения состоит в исключении из устройства следящего электродвигателя, трущегося ползунка реохорда и редуктора с целью повышения быстродействия и надежности работы.The technical essence of the invention consists in the exclusion from the device of a tracking electric motor, a rubbing slider and a reochord reducer in order to increase speed and reliability.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение быстродействия и надежности устройства.The technical result of the invention is to increase the speed and reliability of the device.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения температуры, содержащее мостовую схему для компенсации температуры холодного спая, источник стабилизированного питания, термопару, усилитель, потенциометр, причем отрицательный электрод термопары подключен к измерительной диагонали моста, дополнительно снабжено последовательно соединенными генератором управляемой частоты и преобразователем частоты в напряжение, выход которого подключен к выводам потенциометра, первый вывод которого также соединен через входную цепь усилителя с положительным электродом термопары, а движок потенциометра через измерительную диагональ моста связан с отрицательным электродом термопары, выход генератора управляемой частоты при этом подключен к выходу устройства.The technical result is achieved in that a temperature measuring device comprising a bridge circuit for compensating a cold junction temperature, a stabilized power supply, a thermocouple, an amplifier, a potentiometer, the negative electrode of a thermocouple connected to the measuring diagonal of the bridge, is additionally equipped with a controlled frequency generator and a frequency converter in series voltage, the output of which is connected to the terminals of the potentiometer, the first output of which is also connected through the input ep amplifier with the positive electrode of the thermocouple, and the potentiometer through the measuring diagonal of the bridge is connected to the negative electrode of the thermocouple-controlled oscillator with the output connected to the output device.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства.Figure 1 shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит мост, собранный на резисторах R1, R2, R3, R4, питаемый от источника стабилизированного напряжения Uстаб (точки b, c), к измерительной диагонали моста (точки a, d) подключены отрицательный электрод термопары и движок (ползунок) потенциометра R5, связанного через входную цепь усилителя 6 с положительным электродом термопары. Выход усилителя 6 через последовательно соединенные генератор управляемой частоты (ГУЧ) 7 и преобразователь частоты в напряжение (ПЧН) 8 подключен к выводам потенциометра R5, первый вывод которого соединен с входом усилителя 6, а выход ГУЧ 7 подключен также к выходу Fвых устройства.The device contains a bridge assembled on resistors R1, R2, R3, R4, fed from a stabilized voltage source U stub (points b, c), a negative electrode of a thermocouple and a slider of a potentiometer R5 are connected to the measuring diagonal of the bridge (points a, d) connected through the input circuit of the amplifier 6 to the positive electrode of the thermocouple. The output of the amplifier 6 through a series-connected controlled frequency generator (GUCH) 7 and the frequency to voltage converter (PCH) 8 is connected to the terminals of the potentiometer R5, the first output of which is connected to the input of the amplifier 6, and the output of the GUCH 7 is also connected to the output F of the output device.

Назначение вновь введенных элементов: генератора управляемой частоты 7 и преобразователя частоты в напряжение 8 понятно из их названий.The purpose of the newly introduced elements: a controlled frequency generator 7 and a frequency to voltage converter 8 is clear from their names.

Устройство для измерения температуры работает следующим образом.A device for measuring temperature operates as follows.

Напряжение U1 с измерительной диагонали моста (ad), предназначенного для компенсации изменения температуры холодного спая термопары с термо-э.д.с. U2, через движок потенциометра R5 подается на вход усилителя 6, где за счет действия отрицательной обратной связи ПЧН 8 выполняется соотношениеVoltage U 1 from the measuring diagonal of the bridge (ad), designed to compensate for changes in the temperature of the cold junction of the thermocouple with thermo-emf. U 2 , through the slider of the potentiometer R5 is fed to the input of the amplifier 6, where due to the action of the negative feedback PCN 8 the relation

U1+U2=U3,U 1 + U 2 = U 3 ,

где U3 - напряжение между движком потенциометра R5 и его первым выводом, соединенным с входом усилителя 6. ГУЧ 7 изменяет свою частоту так, чтобы на входе усилителя 6 суммарное напряжение от трех источников всегда было равно нулю (с погрешностью, определяемой статической ошибкой следящей системы автоматического регулирования).where U 3 is the voltage between the potentiometer engine R5 and its first output connected to the input of amplifier 6. GUCH 7 changes its frequency so that at the input of amplifier 6 the total voltage from three sources is always zero (with an error determined by the static error of the tracking system automatic regulation).

Таким образом, частота следования импульсов Fвых на выходе ГУЧ 7 всегда прямо пропорциональна термоэ.д.с. термопары и, соответственно, измеряемой температуре.Thus, the pulse repetition frequency F O on the output GUCH 7 always directly proportional to the thermoelectric power. thermocouples and, accordingly, the measured temperature.

Перемещением ползунка потенциометра R5 можно регулировать чувствительность устройства для измерения температуры в широких пределах.By moving the slider of the potentiometer R5, you can adjust the sensitivity of the device for measuring temperature over a wide range.

При использовании в выходном каскаде ГУЧ 7 импульсного трансформатора будет осуществлена гальваническая развязка по постоянному току между прибором, измеряющим частоту Fвых (условно не показан) и измерительной схемой устройства.When a pulse transformer is used in the output stage of the GUCH 7, galvanic isolation will be carried out by direct current between the device measuring the frequency F o (not shown conditionally) and the measuring circuit of the device.

Применение следящей системы автоматического управления частотно-импульсного типа позволило исключить следящий электродвигатель, редуктор и перемещение ползунка потенциометра в процессе измерения по сравнению с прототипом, что существенно повысило быстродействие и надежность работы устройства для измерения температуры.The use of a tracking system of automatic control of a frequency-pulse type made it possible to exclude a servo motor, gearbox and moving the slider of the potentiometer during the measurement process compared to the prototype, which significantly increased the speed and reliability of the device for measuring temperature.

Claims (1)

Устройство для измерения температуры, содержащее мостовую схему для компенсации температуры холодного спая термопары, источник стабилизированного питания, термопару, усилитель, потенциометр, причем отрицательный электрод термопары подключен к измерительной диагонали моста, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено последовательно соединенными генератором управляемой частоты и преобразователем частоты в напряжение, выход которого подключен к выводам потенциометра, первый вывод которого также соединен через входную цепь усилителя с положительным электродом термопары, а движок потенциометра через измерительную диагональ моста связан с отрицательным электродом термопары, выход генератора управляемой частоты при этом подключен к выходу устройства. A temperature measuring device comprising a bridge circuit for compensating a cold junction temperature of a thermocouple, a stabilized power supply, a thermocouple, an amplifier, a potentiometer, the negative electrode of a thermocouple being connected to the measuring diagonal of the bridge, characterized in that it is additionally equipped with a controlled frequency generator and a frequency converter in series voltage, the output of which is connected to the terminals of the potentiometer, the first output of which is also connected through the input circuit of the amplifier a thermocouple positive electrode, and the potentiometer slider is connected to the negative thermocouple electrode through the measuring diagonal of the bridge, and the output of the controlled frequency generator is connected to the output of the device.
RU2013149705/28A 2013-11-06 2013-11-06 Device for temperature measurement RU2545322C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149705/28A RU2545322C1 (en) 2013-11-06 2013-11-06 Device for temperature measurement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149705/28A RU2545322C1 (en) 2013-11-06 2013-11-06 Device for temperature measurement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2545322C1 true RU2545322C1 (en) 2015-03-27

Family

ID=53383263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013149705/28A RU2545322C1 (en) 2013-11-06 2013-11-06 Device for temperature measurement

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2545322C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602673C1 (en) * 2015-08-21 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Device for recording total value of parameter
RU2623196C1 (en) * 2016-05-31 2017-06-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" Temperature measuring device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU433358A1 (en) * 1971-08-23 1974-06-25 DEVICE FOR TEMPERATURE MEASUREMENT
SU857738A1 (en) * 1977-09-13 1981-08-23 Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный Научно-Исследовательский Институт Металлорежущих Станков Device for temperature compensation
SU1012040A1 (en) * 1981-11-16 1983-04-15 Предприятие П/Я В-2725 Device for measuring temperature
SU1377611A1 (en) * 1986-01-02 1988-02-28 Проектно-Конструкторское Бюро "Пунтукас" Temperature-measuring device
US20120101491A1 (en) * 2003-10-23 2012-04-26 Covidien Ag Thermocouple Measurement System

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU433358A1 (en) * 1971-08-23 1974-06-25 DEVICE FOR TEMPERATURE MEASUREMENT
SU857738A1 (en) * 1977-09-13 1981-08-23 Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный Научно-Исследовательский Институт Металлорежущих Станков Device for temperature compensation
SU1012040A1 (en) * 1981-11-16 1983-04-15 Предприятие П/Я В-2725 Device for measuring temperature
SU1377611A1 (en) * 1986-01-02 1988-02-28 Проектно-Конструкторское Бюро "Пунтукас" Temperature-measuring device
US20120101491A1 (en) * 2003-10-23 2012-04-26 Covidien Ag Thermocouple Measurement System

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602673C1 (en) * 2015-08-21 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Device for recording total value of parameter
RU2623196C1 (en) * 2016-05-31 2017-06-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" Temperature measuring device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105652919B (en) Temperature control system
RU2545322C1 (en) Device for temperature measurement
RU2613481C1 (en) Method of digital integrated circuits transient thermal characteristics measuring
US11340272B2 (en) Apparatus and method for determining a power value of a target
RU2659326C2 (en) Method of thermostabilization of the sensitive element of the inertial system
RU2623196C1 (en) Temperature measuring device
RU2311621C1 (en) Device for measuring temperature difference
RU2561998C2 (en) Digital temperature gage
RU147683U1 (en) MEDICAL THERMOMETER
RU2504743C1 (en) Digital temperature gauge
RU2622486C1 (en) Device for measuring the temperature
RU2363030C1 (en) Temperature programmer
RU2556315C2 (en) Method to measure thermal impedance of light diodes
RU2534384C1 (en) Pulse-frequency temperature variation rate meter
RU126157U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC TEMPERATURE REGULATION WITH WIRELESS TRANSFER OF MEASURING INFORMATION
RU2200304C2 (en) Temperature converter
RU2547882C2 (en) Method to measure medium temperature
RU2562002C2 (en) Temperature meter
RU2345372C1 (en) Device for measuring of shf power
RU2602673C1 (en) Device for recording total value of parameter
RU2622484C1 (en) Digital temperature measuring device
RU2552749C1 (en) Microcontroller metering converter with function of current measurement in resistive sensor circuit
RU2480719C1 (en) Converter of temperature into voltage
RU72331U1 (en) MICROWAVE POWER DEVICE
RU2265195C2 (en) Device for measuring temperatures difference

Legal Events

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

Effective date: 20151107