SU1128125A1 - Устройство дл измерени разности температур - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ,РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР, содержащее два термометра сопротивлени ,соединенные последовательно с источником ; тока, и операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной св зью , коэффициенты передачи которого по инвертирующему и неинвертирующему входам наход тс  в соотношении 2:1, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , первые выводы термометров сопротивлени  соединены с источником тока и неинвертирующим входом операционного усилител  при помощи первых пройодов трехпроводной линии св зи , вторые выводы термометров сопротивлени  при помощи вторых проводов линии св зи соединены между собой и общим проводом, а при помощи третьих проводов линии св зи подключены к инвертирующему входу опе (Л рационного усилител . . ч

Description

СП Изобретение относитс  к автомати ке и измерительной технике и может быть использовано при создании аналоговых и цифровых измерителей температуры , содержащих параметрические первичные преобразователи, например в теплосчетчиках. Известна трехпроводна  схема измерени  разности температур термометрами сопротивлени , включенными в смежные плечи моста, соединенного с источником стабилизированного напр жени  Щ . Така  схема позвол ет уменьшить погрешность измерени , обусловленную изменением сопротивлени  подвод щих проводов линии св зи. Однако наличие дополнительных переменных резисторов, предназначенных дл  регулировани  величины тока в плечах моста, с целью поддер жани  его посто нным с требуемой точ Ыостью - О, 1%) , существенно усложн е схему измерени . Кроме того, зависи мость вы одного сигнала от разнести температур в достаточно широком динамическом диапазоне получаетс  нелинейной . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  разности тем ператур, -содержащее два термометра .сопротивлени , соединенные последовательно с источником тока, и one- рахщоиный усилитель, охваченный отрицательной обратной св зью, коэффициенты передачи которого по инвер тирующему и неинвертирующёму входам наход тс  в соотношении 2:1 2| . В известном устройстве автоматически устран етс  погрешность измерени , обусловленна , вли нием изменени  сопротивлени  проводов линии св зи и обеспечиваетс  линейна  зависимость выходного сигнала от разности температур в широком динамическом диапазоне. Однако известное устройство не обеспечивает необходимой точности, если сопротивлени  проводов двухпро водной линии св зи к разным термомет рам существенно отличаютс . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени -разности температур. Поставленна  цель достигаетс  те что в устройстве дл  измерени  разности температур, содержащем два термометра сопротивлени , соединенные последовательно с источником тока , и операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной св зью, козффициенты передачи которого по инвертирующему и неинвертирующему входам наход тс  в соотношении 2:1, первые выводы термометрйв сопротивлени  соединены с источником тока и неинвертирующим входом операционного усилител  при помощи первых проводов трехпроводной линии св зи, вторые выводы термометров сопротивлени  при помощи вторых проводов линии св зи соединены между собой и общим проводом,а при помощи третьих проводов линии св зи подключены к инвертирующему входу операционного усилител , На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема устройства дл  измерени  разности температур. Устройство содержит два термометра 1 и 2 сопротивлени , трехпроводные линии св зи 3 и 3, состо щие из первых проводов 4 и 5, вторых проводов 6 и 7 и третьих проводов 8 и 9, источник 10 тока, операционный усилитель 11, согласующие резисторы 12 - 15 и резисторы 16 и 17 обратной св зи. Устройство работает следующим образом. При протекании тока от источника 10 тока через термометры 1 и 2 происходит падение напр жени  на этих термометрах. Эти напр жени  суммируютс  с падением напр жений на первых проводах 4 и 5 и на вторых проводах 6 и 7 трехпроводных линий св зи 3 и 3 , и поступают через согласующие резисторы 12 и 13 на инвертирующий вход операционного усилител  11, охваченного отрицательной обратной св зью через резистор 16. На неиивертирующий вход операционного усилител  11 через согласующие резисторы 14 и 15 поступают посредством третьих проводов 8 и 9 падени  напр жений на вторых проводах 6 и 7 трехпроводной линии св зи 3 и 3 . Выходное напр жение Ug операционного усилител  I1 определ етс  выражением Uвыx- 1 44-tU1K,UJK,), ) где U(, 4,1),04 напр жени  на соответствующих входах операционного усилител ; 3 к, .Kj.Kj. коэффициенты передачу операционного усилител  по соответствующим входам Дл  выбранной пол рности источни ка 10 тока выражение (1) можно привести к виду .j ebu H i4V RiV-i-lKzR Uj( ,R - R5-K4Rz), |ГдеI- ток источника 10 fi,,Rj- сопротивлени  тер мометров 1 и 2, R,,Rg,Rf - сопротивлени  про водов линий св зи Если сопротивлени  первых и вторых .проводов линий св зи дл  каждого термометра равны между собой, т.е. 4 6 В 7 обычно и реализуетс  на практике, то вых -( 4-«2-МО-Н,К7 2ЦЯб-|,Ре . (3, Дп  исключени  вли ни  сопротивлени  проводов линий св зи 3 и з, как следует из (з), необходимо ве54 личины согласующих резисторов 12-15 и резисторов 16-17 обратной св зи подобрать таким .образом, чтобы выполн лось условие К,,,. В этом случае выходное напр жение пр мо пропорционально разности сопротивлени  термометров и не завис т от сопротивлени  линий св зи, т.е. .. 4ek.x ;-t-u,-R,v На практике удобно задатьс  определенными значени ми коэффициентов ; передачи К,,. Тогда Можно получить простые соотношени  между сопротивлени ми резисторов I ,. Предложенное устройство позвол ет, измер ть разность температур или тем пературу (если один термометр сопротивлени  и схему соединени  исключить ) в большом диапазоне с высокой точнсотью, даже если сопротивлени  линий св зи к разным термометрам различны и наход тс  в разных услови х .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ .РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР, содержащее два термо)метра сопротивления, соединен- ные последовательно с источником тока, и операционный усилитель, ох ваченный отрицательной обратной связью, коэффициенты передачи которого по инвертирующему и неинвертирующему входам находятся в соотношении 2:1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, первые выводы термометров сопротивления соединены с источником тока и неинвертирующим входом операционного усилителя при помощи первых проводов трехпроводной линии связи, вторые выводы термометров сопротивления при помощи вторых проводов линии связи соединены мевду собой и общим проводом, а при помощи третьих проводов линии связи подключены к инвертирующему входу операционного усилителя.

   , · ч

   I

   1 И28125