SU1029018A1 - Устройство дл измерени температуры и разности температур - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  точного измерени  температуры и разности температур приборами след щего уравновешивани  в комплекте с нелинейными термопреобраэовател ми сопротивлени .Известно устройство дл  измерени  абсолютных значений температур и их разностей, содержащее термопр образователи сопротивлений, включаемые пере ключателем в мостовую измерительную схему, к выходной диагонали которой подключен измерительный прибор ОНедостатками этого устройства  вл  ютс  вли ние сопротивлений линии св зи на точность измерений, возможность использовани  только термопреобразова телей сопротивлени  с линейной характеристикой (медные термопреобразовате ли сопротивлени  и отсутствие возможности использовани  в приборах сле д и1его уравновешивани . Известно устройство дл  измерени  разности температур и абсолютной температуры , содержащее два трансформатора тока, первичные обмотки которых соединены последовательно с калиброванным реохордом, а во вторичные обмотки которых включены термопреобразователи сопротивлени  /. Недостатками известного устройства  вл ютс  отсутствие возможности обеспечени  линейной шкалы устройства при работе с термопреобразовател ми сопротивлени , имеющим нелинейную харак

теристику преобразовани , токовые и угловые погрешности трансформаторов тока, завис щие от величины сопротивлени  нагрузки и привод щие к значительной погрешности измерени  и ограниченный диапазон допустимых изменений сопротивлений линий св зи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  измерени  разности температур, содержащее последовательно соединенные и подключенные к источнику напр жени  два термопреобразовател  сопротивлени , компенсационный резистор и реохорд , четыре содержащих запоминающие конденсаторы и управл емые ключи блока преобразовани , к входам которых подключены соответственно потенциальные выводы термопреобразователей сопротивлени , реохорда, компенсационного резистора, первого и второго термопреобразователей и резистора обратной св зи, выходы первых двух блоков

преобразовател ,к второму шунтируюидему резистору -и к верхнему выводу делител  напр жени , переключаемые контакты соответственно соединены с

входами блоков преобразовани , с верхним выводом реоховда, к которому подключен резистор обратной св зи, и с входом фазочувствительного усилител , а верхний токовый вывод второго компенсационного резистора подк/точен к верхнему токовому выводу второго термопреобразовател ..

На фиг. 1 представлена блок-схе ма предлагаемого устройства, на фиг.2

схема блока преобразовани .

Устройства содержит последовательно соединенные и включенные четырехпроводной линией св зи первый компенсационный резистор и два термопреобразовател  2 и 3 сопротивлени .

Нижний токовый вывод второго термопреобразовател  3 через нормально закрытый контакт k перекг очател  соединен с верхним выводом преобразовани  через усилитель, фазочувствительный усилитель двигатель соединены с движком реохорда, выходы двух других блоков преобразовани  .через усилитель, фазочувствительный выпр митель , резистор обратной св зи подключены к точке соединени  второго термопреобразовател  и реохорда, и генератор 3 J. Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие возможности измерени  одним .устройством температуры и разности температур. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  измерени , температуры и разности температур при помощи нелинейных термопреобразователей сопротивлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены второй компенсационный резистор, два шунтирующих резистора, делитель напр жени , состо щий из двух последовательно соединенных резисторов, и переключатель, нормально открытые контакты которого соединены соответственно с потенциальным и токовыми выводами второго компенсационного резистора и его токовым выводом, с первым шунтирующим резистором и средней точкой делител  напр жени , подключенного к выходу усилител  переменного тока, нормально закрытые контакты переключател  подключены соответственно к потенциальным и токовым выводам второго термореохорда 5, нижний вывод которого подключен к земл ной шине. Между верхним выводом резистора 1 и земл ной шиной подключен источник 6 напр жени , К точке соединени  обоих термопреобразователей 2 и 3 подключен токовый вывод второго компенсационного резистора.7, ДРУГОЙ токовый вывод которого подключен к нормально открытому контакту i переключател  Переключающиес  контакты i и 8 переключател  соединены между собою и подключены к BepxHei y выводу реохорда 5 Шунтирующие резисторы 9 и 10 подключены параллельно реохорду 5 через KOH такты 8. К входам блоков П и 1. преобразовани  подключены соответственно потенциальные выводы термопреобразовател  2 сопротивлени , переключающиес  контакты 13 и 1 переключател  участки реохорда 5: верхний вывод ре охорда - движок, движок - нижний вывод реохорда 5. Выходы блоков 11 и 1 преобразовани  через усилитель 15, д литель напр жени , состо щий из двух последовательно соединенных резисторов 16 и 17 через переключающий кон такт 18 переключател , фазочувствительный усилитель 19 подключены к двигателю 20, вал которого механичес ки св зан с движком реохорда 5. Потенциальные выводы компенсационного резистора 7 и термопреобразовател  3 подключены соответственно к нормально открытым и нормально закрытым кон тактам 13 и 14 переключател  о К входам блоков 21 и 22 преобразовани , выходы которых через усилитель 23, фазочувствительный выпр митель 2k и резистор 25 обратной св зи соединены с-верхним выводом реохорда 5. подк/ очены соответственно переключакщиес  контакты 13 и 14 переключател , потенциальные выводы резистора 25 обратной св зи, компенсационного резистора 1 и теркопреобразовател  2 сопротивлени . Каждый блок 11, 12, 21 и 22 преоб разовани  (фиг. 2) содержит четыре пары управл ющих .ключей 26-33, между обоими, точками которых подсоединены запоминающие конденсаторы 34 и 35. Информационные входные сигналы подключаютс  к входам ключей 2б, 28 и 30, 32., Выходы ключей 29 и 33 соединены между собою, а выходь ключей 27 и 3 служат выходом блока преобразо вани . Управл ющие входы ключей 2б, 28, 30 и 32 подключены к одному выхо ду генератора 36 пр моугольных импульсов , а управл юи1ие входы других ключей 27, 29, 31. и 33 подключены к другому выходу генератора 36. Схема блока преобразовани  работает следующим образом. В Первый полупериод управл ющего напр жений генератора Зб ключи 26,. 28, io и 32 замкнуты, а ключи 27, 29, 31 и 33 разомкнуты. Конденсаторы 3 и 35 зар жаютс  до уровней напр жений, поданных на входы блока преобразовани . Во второй полупериод к/точи 2б, 28, 30и 32 размыкаютс , а ключи 27, 29, 31и 33 зайыкаютс , подключа  конденсаторы 34 и 35 к выходу блока преобразовани . При этом выходное напр жение блока равно разности входных напр жений . При указанных на фиг. 1 положени х контактов 13, 14, 4, 8 и 18 переключател  ток ip источника напр жени  6, протека  через термопреобразователи 2 и 3, реохорд 5 создает на них падени  напр жени . Выходное напр жение блока 11 оавно .(   ; . а выходное напр жение Ьлока 12 где X - относительное положение движ- ка реохорда 5, отсчитываемое от верхнего его вывода, П X 1 .. На вход усилител  15 поочередно, со сдвигом на 1ВП , подаютс  пр моугольные импульсы с амплитудами, равными напр жени м по формулам (1) . и (.), Разность этих амплитуд усиливаетс  усилител ми 15 и 19 и подаетс  на двигатель 20, вал которого, враща сь, перемещает движок реохорда 5 до обеспечени  равенства напр жений С1) ), из которого следует i . х-о,. V ,o/ т.е. положение движка реохорда 5 пропорционально разности сопротивлений термопреобразователей 2 и 3, т.е. измер емой разности температур. При измерении температуры с помощью термопреобразовател  2 контакты 13, 14, 4, 8,и 18 переключаютс  и вместо термопреобразовател  3 к .входу блока 11 подключаетс  компенсационный резистор 7 а параллельно реохорду 5 подсоедин етс  шунтирующи резистор 9j обеспечивающий изменение диапазона измерени  температуры. В этом случае показани  устройства про порциональны температуре среды, в ко торой расположен термЬпреобразоват. ;ЛбА . R9 V / Одновременно дл  обеспечени  посто нства чувствительности устройства в режиме измерени  температуры к выходу усилител  15 подключаетс  делитель напр жени  резисторы 16 и уменьшающий общий коэффициент усилени  усилительного тракта. Дл  обеспечени  линейности шкал в режимах измерени  разности температур и температуры в устройстве предусмотрен канал коррекции, состо щий из блоков 21 и 22 преобразовани выводы которых через усилитель 23 фазочувствительный выпр митель .4, резистор 25 обратной св зи подключены к верхнему выводу реохорда 5. Канал коррекции представл ет собою ста тический преобразователь суммы темпе ратур, измер емых термопреобразовате л ми 2 и 3 в пропорциональный ток, протекающий через резистор 25 и рео18 хорд 5« Этот ток, протека  через реохорд 5 создает на нем дополнительное напр жение, корректирующее нелинейность характеристики преобразовани  платиновых термопреобразователей сопротивлени . При измерении температуры ток коррекции пропорционален непосредственно измер емой температуре, Точность работы устройства определ етс  в-основном параметрами управл емых кл15чей и запоминающих конденсаторов . Применение предлагаемого устройства обеспечивает измерение одним устройством температуры и разности температур , линейную зависимость между показани ми и измер емыми величинами простоту и низкую стоимость устройства благрдар  использованию измер емых термопреобразователей дл  целей коррекции нелинейности, без дополнительных термрпреобразователей, отсутствие вли ни  измерени  сопротивлени  линии св зи на точность измерени  и вьтсокую точность измерени  Устройство реализовано в приборе след щего уравновеи И8ани  дл  измерени  разности, температур и температуры с точностью±0,5 соответственно в диапазонах при помощи платиновых термопреобразователей сопротивлени  100 П.

-IJh

I

л

w2.;

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР, содержащее .последовательно соединенные и подключенные к источнику напряжения два термопреобразователя сопротивления,, компенсационный резистор и реохорд, четыре содержащих запоминающие конденсаторы и управляемые ключи блока преобразования, к входам которых подключены соответственно потенциальные,выводы термопреобразователей сопротивления, реохорда, компенсационного резистора .и резистора обратной связи, выходы первых двух блоков преобразования через усилитель, фазочувствительный усилитель, двигатель соединены с движком реохорда, выходы двух других блоков преобразования через усилитель, фазочувствительный выпрямитель, резистор обратной связи, подключены к точке соединения второго термопреобразователя и реохорда, и генератор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения измерения температуры и разности температур при помощи нелинейных датчиков, в него введены второй компенсационный резистор, два шунтирующих резистора, делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов, и переключатель, нормально открытые контакты которого соединены соответственно с потенциальными и токовыми выводами второго компенсационного резистора, с первым шунтирующим резистором и средней точкой делителя напряжения, подключенного к выходу усилителя переменного тока, нормально закрытые контакты переключателя подключены соответственно к потенциальным и токовым выводам второго термопреобразователя, к второму шунтирующему резистору и к верхнему выводу делителя напряжения, переключаемые контакты соответственно соединены’ с входами блоков преобразования, с верхним выводом реохорда, к которому подключен резистор обратной связи, и с входом фазочувствительного усилителя, а верхний токовый вывод второго компенсационного резистора подключен к верхнему токовому выводу второго термопреобразователя.

   I

   1 1029018