SU1120179A1

SU1120179A1 - Temperature measuring device

Info

Publication number: SU1120179A1
Application number: SU833588987A
Authority: SU
Inventors: Юрий Викторович Вишневский; Владимир Александрович Пешков
Original assignee: Опытный Завод Средств Автоматизации И Приборов "Озап" Мосэнерго
Priority date: 1983-03-21
Filing date: 1983-03-21
Publication date: 1984-10-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ , содержащее преобразователь температуры в напр жение, первый вывод которого непосредственно, a йторой через резистор соединены с первым и вторым входами измерительного усилител , вькод которого подключен к индикатору , отличающеес тем, что, с целью повьппени точности измерени в него введены коммутатор, п пороговых блоков и п управл емых источников тока, входы которых соединены с выходами пороговых блоков, a выходы подключены к второму выводу преобразовател температуры в напр жение и второму входу измерительного усилит,ел , соединенному с общей шиной устройства, при этом выход измерительного усилител соединен через коммутатор с входами п пороговых блокп ков.A DEVICE FOR MEASURING A TEMPERATURE containing a temperature to voltage transducer, the first output of which is directly connected via the resistor to the first and second inputs of the measuring amplifier, the code of which is connected to the indicator, characterized in that, in order to measure the measurement accuracy, a switch is inserted into it , n threshold blocks and n controlled current sources, the inputs of which are connected to the outputs of the threshold blocks, and the outputs are connected to the second output of the temperature to voltage converter and the second measuring force at entry, ate connected to the common bus device, wherein the output of the measuring amplifier is connected via a switch with n input threshold blokp Cove.

Description

Изобретение относитс к температурным измерени м, а име.нно к устройствам ;;л измерени температуры с коррекцией нелинейной характеристики термопреобразовател и может быть использовано в различньк отрасл х промьшшенности , где требуетс измерение температуры с высокой точностью.The invention relates to temperature measurements, and specifically to devices ;; l temperature measurements with correction of the non-linear characteristic of a thermal converter and can be used in different parts of the industry where temperature measurement with high accuracy is required.

Известно устройство дл измерени температуры, содержащее термоэлектрический преобразователь, подключенный к первому входу сумматора, выход которого подключен через усилитель к регистратору, автоматический компенсатор , вход которого соединен с выходом усилител , а выход св зан с формирователем корректирующего напр жени , вьтолненными в виде реохордов с источниками питани и подключеннымиA device for temperature measurement is known, comprising a thermoelectric converter connected to the first input of the adder, the output of which is connected through an amplifier to the recorder, an automatic compensator, the input of which is connected to the output of the amplifier, and the output connected to a correction voltage driver, filled in the form of rheochords with sources power and connected

к входам сумматора. В устройстве коррекци нелинейности Термопреобразовател достигаетс путем подачи на вход усилител корректирующего напр жени I .to the inputs of the adder. In the correction device, the non-linearity of the Thermal Converter is achieved by applying a correction voltage I to the input of the amplifier.

Недостатками устройства вл ютс The drawbacks of the device are

низкие быстродействие и надежность устройства ввиду наличи механических узлов.low speed and reliability of the device due to the presence of mechanical components.

Известно устройство дл измерени температуры, содержащее термопреобра зователь сопротивлени , подключенный токовым выводами к регулируемому источнику тока, а потенциальными выводами - к входу усилител , выход которого через сумматор подключен к упд авл к 1ему входу регулируемого источника тока. В устройстве линеаризаци характеристики термопреобразо ател осуществл етс путем изменени величины питающего тока Г 2 . . Однако такой метод линеаризации может быть применен только при работе с термопреобразовател ми сопротивлени . A device for temperature measurement is known, which contains a thermal converter of resistance, connected by current leads to a controlled current source, and potential leads to an input of an amplifier, the output of which through an adder is connected to an output source to the 1st input of a controlled current source. In the device, the linearization of the characteristics of the thermal transducer is carried out by changing the magnitude of the supply current G 2. . However, this method of linearization can only be applied when working with thermal converters of resistance.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл измерени температуры, содержащее преобразователь температу ы в напр жение, первый вывод которого непосредственно, а второй через резистор соединены с первым и вторым входами измерительного усилител , выход которого подключен к,индикаторуThe closest in technical essence to the present invention is a temperature measuring device containing a temperature to voltage converter, the first output of which is directly, and the second through a resistor connected to the first and second inputs of the measuring amplifier, the output of which is connected to the indicator

В этом устройстве линеаризаци характеристики термопреобразовател достигаетс путем введени положительной обратной св зи Сз 3.In this device, the linearization of the characteristics of a thermocouple is achieved by introducing a Cs 3 positive feedback.

Недостатком устройства вл етс низка точность измерени температуры , так V.TK полна коррскмн нелинейности х; ;;актс-ристики термопреобразовэтрл позможна только в определением узком диапазоне измер емых температур .The drawback of the device is the low temperature measurement accuracy, so V.TK is full of non-linearity x; ;; the actions of thermal conversions are possible only in the definition of a narrow range of measured temperatures.

Кроме того, устройство не позвол ет осушествить линеаризацию характерстик термопреобразовател с различными видами нелинейности.In addition, the device does not allow the linearization of the characteristics of a thermal converter with different types of nonlinearity.

Цель изобретени - повышение точности измерени температуры, а также сокращение трудоемкости в настройке.The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature measurement, as well as reduce the complexity in tuning.

Поставленна цель .достигаетс тем что в устройство дл измерени температуры , содержащее преобразователь температуры в напр жение, первый вывод которого непосредственно, а второй через резистор соединены с первы и вторым входами измерительного усилтел , выход которого подключен к индикатору , введены коммутатор, п пороroBbix блоков и п управл емых источников тока, входы которых соединены с выходами пороговых блоков, а выходы подключены к второму выводу преобразовател температуры в напрйжение и второму входу измерительного усилител , соединеннрму с общей щиной устройства, при этом выход измерительного усилител соединен через Коммутатор с входами п пороговых блоков.The goal is achieved by the fact that a temperature measuring device containing a temperature to voltage converter, the first output of which is directly connected, and the second through a resistor connected to the first and second inputs of the measuring amplifier, whose output is connected to the indicator, has a switch, p poroBbix blocks and n controlled current sources, the inputs of which are connected to the outputs of the threshold units, and the outputs are connected to the second output of the temperature-to-voltage converter and the second input of the measuring amplifier , Is connected to the total thickness of the device, while the output of the measuring amplifier is connected through a switch with the inputs n of threshold units.

. . На фиг. 1 приведена блок-схема устройства} н,а фиг. 2 - графики, по сн к цие его работу.. . FIG. 1 shows a block diagram of the device} n, and FIG. 2 - graphics, according to his work.

Устройство содержит преобразователь 1 температуры в напр жение, в качестве которого может быть использован любой преобразователь температуры в напр жение посто нного тока например, термозлектрический преобразователь или термопреобразователь сопротивлени , подключенньй кисточнику стабильного тока, резистор 2, вл ющийс резистором обратной св зи, измерительный усилитель 3, индикатор 4, коммутатор 5. п пороговых блоков 6.1,...,6.п, п управл емых источников тока 7.1,...,7.h.The device contains a temperature-to-voltage converter 1, in which any temperature-to-DC converter, for example, a thermo-electric converter or resistance thermocouple, a stable current brush, a feedback resistor, a measuring amplifier 3 can be used. , indicator 4, switch 5. p threshold blocks 6.1, ..., 6.n, p controlled current sources 7.1, ..., 7.h.

В качестве измерительного усилител в принципе может быть использован любой усилитель с требуемым коэффициентом усилени .In principle, any amplifier with the required gain can be used as a measuring amplifier.

Например он может быть выполнен на основе операционного усилител 8 с резисторами 9-11 в цеп х обратных св зей. 3 На фиг. 2 крива 12 описывает зависимость выходного сигнала устроит ства без коррекции нелинейности, а крива 13 - с коррекцией нелинейности . Устройство работает следующим образом . Весь диапазон измер емых температур , в зависимости от вида характери стики термопреобразовател 1 и требу емой точности измерени , разбиваетс наm участков (на фиг. 2 показано 3 таких участка). В соответствии с выбранным числом участков к входу коммутатора 5 подключает in пороговых блоков 6 (осталь ные блоки, в случае mxh используютс в качестве контрольных или ре-: зервных). Каждый пороговый блок 6 настраиваетс на срабатывание при определенном значении напр жени 1Ь , t и Uj соответственно. Выходной сигнал от преобразовател 1 поступает на вход измерителького усилител 3. При увеличении тем пературы выходной сигнал усилител 3 увеличиваетс и при достижении выходным сигналом усилител 3 значени и происходит срабатывание первого порогового блока 6.1. 794 При этом через резистор 2 обратной св зи начинает течь дополнительный ток с выхода первого управл емого источника 7.1 у тока, величина которого мен етс в зависимости от выходного сигнала усилител 3. При этом крутизна характеристики управл емого источника 7.1 тока выбираетс такой, чтобы выходной сигнал устройства линейным образом зависел от измер емой температуры. При увеличении температуры выходной сигнал усилител 3 достигает значени равного U, при котором срабатывает второй пороговый блок 6.2 и через резистор 2 начинает течь ток с второго управл емого источника 7.2 тока.При этом крутизна регулируемой характеристики источника управл емого тока выбираетс таким образом, чтобы сигнал по третьему участку линейным образом зависел от температуры. Устройство позвол ет путем соответствующего подбора элементов в цепи коррекции линейности термопреобрв зовател обеспечить линеаризацию хаг рактеристик любых видов термопреобразователей с высокой степенью точности и тем самым повысить точность измерени температуры..For example, it can be made on the basis of an operational amplifier 8 with resistors 9-11 in the feedback circuits. 3 In FIG. 2 curve 12 describes the dependence of the output signal of the arrangement without nonlinearity correction, and curve 13 describes the nonlinearity correction. The device works as follows. The whole range of measured temperatures, depending on the type of characteristic of thermocouple 1 and the required measurement accuracy, is divided into plots (in Fig. 2, 3 such plots are shown). In accordance with the selected number of plots, it connects to the input of the switch 5 in threshold blocks 6 (the remaining blocks, in the case of mxh, are used as control or re-: standby). Each threshold unit 6 is configured to operate at a certain voltage value 1b, t, and Uj, respectively. The output signal from converter 1 is fed to the input of measuring amplifier 3. As the temperature increases, the output signal of amplifier 3 increases and when the output signal of amplifier 3 reaches the value, the first threshold unit 6.1 is triggered. 794 In this case, an additional current from the output of the first controlled source 7.1 begins to flow through the feedback resistor 2, the value of which varies depending on the output signal of the amplifier 3. At the same time, the steepness of the characteristic of the controlled current source 7.1 is chosen so that the output signal device linearly dependent on the measured temperature. As the temperature increases, the output signal of amplifier 3 reaches a value equal to U, at which the second threshold unit 6.2 is triggered, and current from the second controlled current source 7.2 is started to flow through resistor 2. At the same time, the steepness of the controlled characteristic of the source of controlled current is chosen so that the third section was linearly dependent on temperature. The device allows, by appropriate selection of elements in the linearity correction circuit of thermal converters, to ensure the linearization of characteristics of any types of thermal converters with a high degree of accuracy and thereby increase the accuracy of temperature measurement ..

Claims

DEVICE FOR TEMPERATURE MEASUREMENT, containing a temperature to voltage converter, the first output of which is directly, and the Second is connected through a resistor to the first and second inputs of the measuring amplifier, the output of which is connected to an indicator, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurement, a switch is inserted into it , η of threshold blocks and η of controlled current sources, the inputs of which are connected to the outputs of threshold blocks, and the outputs are connected to the second output of the temperature to voltage converter and the second input a measuring amplifier connected to a common bus of the device, while the output of the measuring amplifier is connected via a switch to the inputs η of the threshold blocks.

Fig 1

1120