SU1221624A1 - Method of measuring frequency errors of thermoelectric temperature transducers - Google Patents

Method of measuring frequency errors of thermoelectric temperature transducers Download PDF

Info

Publication number
SU1221624A1
SU1221624A1 SU823439557A SU3439557A SU1221624A1 SU 1221624 A1 SU1221624 A1 SU 1221624A1 SU 823439557 A SU823439557 A SU 823439557A SU 3439557 A SU3439557 A SU 3439557A SU 1221624 A1 SU1221624 A1 SU 1221624A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
frequencies
currents
thermo
heating
Prior art date
Application number
SU823439557A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Алексеевич Скрипник
Виктор Кириллович Васильчук
Леонид Александрович Глазков
Владимир Ильич Водотовка
Original Assignee
Кишиневский Научно-Исследовательский Институт Электроприборостроения Научно-Производственного Объединения "Микропровод"
Предприятие П/Я М-5183
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 Кишиневский Научно-Исследовательский Институт Электроприборостроения Научно-Производственного Объединения "Микропровод", Предприятие П/Я М-5183 filed Critical Кишиневский Научно-Исследовательский Институт Электроприборостроения Научно-Производственного Объединения "Микропровод"
Priority to SU823439557A priority Critical patent/SU1221624A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1221624A1 publication Critical patent/SU1221624A1/en

Links

Abstract

Изобретение может быть исполь- - зовано дл  оценки частотных свойств .термоэлектрических преобразователей переменного тока в ПОСТОЯННЕЙ в широком частотном диапазоне. Цель изобретени  - точное уравнивание действующих значений токов нагрева, первой и второй частот, позвол ющее по относительной разности термо-ЭДС повысить точность измерений. Переменный ток первой фиксированной частоты . и второй перестраиваемой частоты от источников 1 и 2 поочередно пропускают через нагреватель термоэлектрического преобразовател  6. После его нагрева измер ют соответствующие значени  термо-ЭДС. Сигналы , соответствующие токам первой и вто- рой частот, поочередно перенос тс  на третью частоту, равную полусумме этих частот. Дл  этого используют вспомогательный сигнал, соответствующий току четвертой частоты, равной полуразности первой и второй частот. В описании приведено устройство, реализующее данный способ. Устройство содержит источники 1 и 2 переменного тока фиксированной и переS Кэ Од го 4The invention can be used to estimate the frequency properties of thermal ac transducers in the CONSTANT in a wide frequency range. The purpose of the invention is to precisely equalize the effective values of heating currents, the first and second frequencies, which allows to improve the measurement accuracy by the relative difference of thermo-emf. AC current of the first fixed frequency. and the second tunable frequency from sources 1 and 2 are alternately passed through the heater of the thermoelectric converter 6. After its heating, the corresponding values of the thermo-emf are measured. The signals corresponding to the currents of the first and second frequencies are alternately transferred to a third frequency, equal to the sum of these frequencies. To do this, use an auxiliary signal corresponding to the current of the fourth frequency, equal to the half-difference of the first and second frequencies. In the description of the device that implements this method. The device contains sources 1 and 2 of the alternating current fixed and ree ke ke o tho 4

Description

страиваемой частот, резисторы 3 и 4, переключатели 5 и 15, преобразователи 6 и 12, блок 7 переноса частоты сигнала, выполненный, например , на основе гальваномагнитногоfrequency, resistors 3 and 4, switches 5 and 15, converters 6 and 12, the signal frequency transfer unit 7, made, for example, on the basis of galvanomagnetic

Датчика Холла, источник 8 тока, перестраиваемый избирательный усилительHall sensor, current source 8, tunable selective amplifier

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть исполкзовано дл  оценки частотных свойств;термоэлектрических преобразователей переменного тока в посто нный в широком частотном диапазоне.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to evaluate frequency properties of thermoelectric converters of alternating current to a constant in a wide frequency range.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  частотных погрешностей термоэлектрических преобразователей за счет точного уравнивани  действующих значений токов нагрева первой и второй частот, позвол ющее по относительной разности термо-ЭДС повысить точность измерени  .The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the frequency errors of thermoelectric converters by precisely equalizing the effective values of the heating currents of the first and second frequencies, which makes it possible to increase the measurement accuracy by the relative difference of the thermo-emf.

На чертеже изображено устройство реализующее предлагаемый способ.The drawing shows a device that implements the proposed method.

Устройство содержит источники 1 и 2 переменных токов первой фикси- рованной и второй перестраиваемой частот, которые через переменные резисторы 3 и 4 и переключающий эпе- мент 5 поочередно подключаютс  к нагревателю контролируемого термоэлектрического преобразовател  6. Последовательно с нагревателем преобразовател  6 включен блок 7 переноса частоты сигналов, которьй выполнен , например, на основе гальванмагнитного датчика Холла. Блок 7 подключен к вспомогательному источнику 8 тока четвертой перестраиваемой частоты. Выход блока 7 через последовательно включенные перестраиваемой избирательный усилитель 9 и выпр митель 10 соединен с компе сатором .11 посто нного тока. Источник 1 также подключен к опорному термоэлектрическому преобразователю 12, нагревательный элемент которого шунтирован переменным резистором 13 Между встречно включенными термоэлектродами преобразователей 6 и 12The device contains sources 1 and 2 of alternating currents of the first fixed and second tunable frequencies, which through alternating resistors 3 and 4 and switching element 5 are alternately connected to the heater of the controlled thermoelectric converter 6. Signal frequency transfer unit 7 is turned on in series with the heater of the converter 6 , which is made, for example, on the basis of galvanmagnetic Hall sensor. Unit 7 is connected to the auxiliary current source 8 of the fourth tunable frequency. The output of block 7 is connected through a tunable selective amplifier 9 and a rectifier 10 connected to a DC compressor 11. Source 1 is also connected to the reference thermoelectric converter 12, the heating element of which is shunted by a variable resistor 13 Between counter-connected thermoelectrodes of converters 6 and 12

12216241221624

9, выпр митель 10, компенсатор II посто нного тока, резистор 13 и цифровой милливольтметр 14. В описании приведены расчеты дл  получени  ам-. плитуды выделенньгх сигналов, соответствующих токам различных частот. 1 ил.9, the rectifier 10, the DC compensator II, the resistor 13, and the digital millivoltmeter 14. The description shows the calculations for obtaining am-. Pounds of dedicated signals corresponding to currents of different frequencies. 1 il.

включен цифровой милливольтметр 14, который переключателем 15 подключаетс  только к выходу контролируемого термоэлектрического преобразо;5 вател  6.A digital millivoltmeter 14 is switched on, which is connected by a switch 15 only to the output of a controlled thermoelectric transducer;

В -предлагаемом способе переменный ток первой фиксированной частоты ; (tj и переменный ток второй перестраиваемой частоты ijIn the proposed method, alternating current of the first fixed frequency; (tj and alternating current of the second tunable frequency ij

10., ImjCos( поочередно nponycKatoT через нагреватель контролируемого термоэлектрического преобразовател . После нагрева термоэлектрического преобразовател  токами первой и втоЦ рой частот измер ют соответртвующие; значени  термо-ЭДС:10., ImjCos (alternately nponycKatoT through the heater of the controlled thermoelectric converter. After the thermoelectric converter is heated by the currents of the first and second frequencies, the corresponding EMF values are measured;

Е,51E, 51

гдеWhere

,, (UrJll,, (UrJll

г иУ fng iU fn

S - чувствительность контролируемого термоэлектрического а SO/ преобразовател ;S is the sensitivity of the controlled thermoelectric a SO / converter;

относительна  частотна  погрешность чувствительности термоэлектрического преобг- разовател  на второй частоте относительно первой. Сигналы, соответствующие токам первой и второй частот и поочередно протекающие через нагреватель термо- электрического преобразовател , перенос т на одну частоту - третью, ; , равную полусумме первой и второй частот Ljj (uJa+«jJi / i . Дл  этого используют вспомогательный сигнал, соответствующий току четвертой частоты , равной полуразности первой и второй частот «jJt, () |l the relative frequency error of sensitivity of the thermoelectric converter at the second frequency relative to the first. Signals corresponding to the currents of the first and second frequencies and alternately flowing through the heater of a thermoelectric converter are transferred to one frequency — the third; equal to the half sum of the first and second frequencies Ljj (uJa + "jJi / i. For this, an auxiliary signal is used corresponding to the current of the fourth frequency equal to the half difference of the first and second frequencies" jJt, () | l

В результате переноса сигнала, соответствующего току первой часто- ты, образуетс  сигналAs a result of the transfer of the signal corresponding to the current of the first frequency, a signal is formed

Im..,cos ((,) ImjCosyt- M j) Im .., cos ((,) ImjCosyt- M j)

-2Mm, (,,-4 3)+. -.-2Mm, (,, - 4 3) +. -.

cos(.cos (.

V, ),V,)

где К. - коэффициент преобразовани .where K. is the conversion factor.

Из полученного сигнала 11 выдел ют , например, фильтрацией сигнал . третьей частотыFrom the received signal 11, a signal is extracted, for example, by filtering. third frequency

,Im3Cos(, Im3Cos (

где Кг - коэффициент фильтрации.where Kg is the filtration coefficient.

В результате переноса сигнала, соответствующего току второй частоты , . образуетс  сигнал I U3 K,Im:,Cos(,)InijCosHt j) As a result of the transfer of the signal corresponding to the current of the second frequency,. a signal is generated (I U3 K, Im:, Cos (,) InijCosHt j)

-|-l-.. - | -l- ..

.Co.(t,VvfJJ.Co. (T, VvfJJ

Из-полученного сигнала Ug также выдел ют напр жение третьей частотыFrom the received signal, Ug also isolates the voltage of the third frequency.

t V .t v.

U,.-Kilniilni3cos(U, .- Kilniilni3cos (

и) -t-uJiand) -t-uJi

Амплитуды выделенных сигналов -U и и/, одной частоты сравнивают между собой. Затем амплитуду переменного тока второй частоты измен ют до ус« тановлени  равенства амплитуд сравниваемых сигналов третьей частоты. Достижение равенства амплитуд токов сравниваемых сигналов (,) означает равенство амплитуд токов нагрева (). , The amplitudes of the selected signals -U and and /, one frequency are compared with each other. Then the amplitude of the alternating current of the second frequency is changed to ensure that the amplitudes of the compared signals of the third frequency are equal. The achievement of equality of the amplitudes of the currents of the compared signals (,) means the equality of the amplitudes of the heating currents (). ,

Сравнение амплитуд сигналов одной частоты исключает погрешность при установлении равенства токов первой и второй частот, нагревающих контролируемый термоэлектрический преобразователь .Comparison of the amplitudes of signals of one frequency excludes the error in establishing the equality of the currents of the first and second frequencies heating the controlled thermoelectric converter.

Таким образом, относительна  разность термо-ЭДС, соответствующих токам нагрева разной частоты и оди-/ наковых амплитуд, представл ет собой измер емую частотную погрешностьThus, the relative difference of thermo-EMF, corresponding to heating currents of different frequency and of equal amplitudes, is the measured frequency error

Е-г. - EI ASMEg. - EI ASM

-Ё;- ----Y; - ---

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Контролируемый преобразователь 6 подключают к источнику 1 тока и переменным резистором 3 по цифровому . милливольтметру 14 устанавливают номинальный ток его нагрева .(положение а переключател  15) и измер ют соответствующую термо-ЭДС. Затем по нулевому показанию милливольтметра 14 переменным резистором 13Controlled converter 6 is connected to a current source 1 and a variable resistor 3 digitally. Millvoltmeter 14 is set to its rated heating current. (Position a of switch 15) and the corresponding thermo-emf is measured. Then according to the zero reading of a millivoltmeter 14 variable resistor 13

. .

2525

30thirty

5five

0 0

0 0

уравнивают термо-ЭДС преобразователей 6 и 12 (положение S переключател  15). По шкале источника 2 устанавливают новое значение частоты, 5 на которой необходимо определить частотную погрешность контролируемого преобразовател  6, Вспомогательный источник тока 8 настраивают на полуразность первой и второй часfO тот источников 1 и 2, а избирательный усилитель 9 - на полусумму этих частот.equalize thermo-EMF converters 6 and 12 (the position of the S switch 15). On the scale of source 2, a new frequency value is set, 5 on which the frequency error of the controlled converter 6 is to be determined, Auxiliary current source 8 is adjusted to half the first and second frequency of sources 1 and 2, and selective amplifier 9 to half the sum of these frequencies.

Ток источника I протекает через последовательно соединенные нагре15 ватель преобразовател  6 и полупроводниковую пластинку датчика Холла. : В результате взаимодействи  тока и магнитного пол  обмотки возбуждени , через которьй протекает ток источ20 ника 8, на холловских электродах датчика образуетс  сигнал, пропорциональный произведению этих токов. Так как полупроводиикова  пластинка . датчика с размерами мм не имеет остаточных . реактивностей и процессы в пластинке практически безынерцион- rad, преобразование тока нагрева в соответствующий сигнал произведени  происходит без частотных погрешностей в широком диапазоне частот (до 10-30 МГц). Вьщеленное и усиленное избирательным усилителем 9 напр жение третьей частоты преобразуетс  выпр мителем 10 в посто нное напр жение , измер емое компенсатором 11. Затгм переключающим элементом 5 нагреватель контролируемого преобразовател  6 подключают к источнику 2 перестраиваемой частоты., и переменным резистором 4 вновь добиваютс  первоначального показани  компенсатора 11. Поскольку компенсирующие напр жени   вл ютс  результатом вы-i делени , усилени  и выпр млени  гармонических сигналов одной третьей частоты, то результирующие коэффициенты преобразовани  дл  токов нагрева первой и второй частот будут одинаковыми при любом значении вспо- могательнЬго тока четвертой частоты источника В. Поэтому частотные искажени , возникающие в инерционной обмотке возбуждени  датчика Холла, не вли ют на точность установлени  5 равенства нагревательных токов. Милливольтметром 14 измер ют возникшую разность термо-ЭДС преобразователей 6 и 12. После этого определ ют зна5Source I current flows through the converter heater 6 in series with the Hall sensor semiconductor plate. : As a result of the interaction of the current and the magnetic field of the excitation winding, through which the current of source 8 flows, a signal proportional to the product of these currents is generated at the Hall electrodes of the sensor. Since the semiconductor plate. The gauge with dimensions mm has no residuals. Reactivities and processes in the plate are almost free of radiations, the conversion of the heating current to the corresponding product signal occurs without frequency errors in a wide frequency range (up to 10-30 MHz). The voltage of the third frequency inscribed and amplified by the selective amplifier 9 is converted by the rectifier 10 into a constant voltage measured by the compensator 11. After the switching element 5, the heater of the controlled converter 6 is connected to the source 2 of the frequency to be tuned. And the variable resistor 4 again obtains the initial reading of the compensator 11. Since the compensating voltages are the result of the division, amplification, and rectification of harmonic signals of one third frequency, the resulting signals The conversion efficiencies for heating currents of the first and second frequencies will be the same for any value of the auxiliary current of the fourth frequency of source B. Therefore, the frequency distortions arising in the inertia excitation winding of the Hall sensor do not affect the accuracy of setting 5 the equality of heating currents. A millivoltmeter 14 measures the resulting difference in thermo-emf of converters 6 and 12. After that, the value of 5 is determined.

чение частотной погрешности контролируемого преобразовател  6 из соотношени the frequency error of the controlled converter 6 from the ratio

oJoJ

1л.1l.

- -

Е,E,

где ЛЕ - разность термо-ЭДС преобразователей 6 и 12; термо-ЭДС преобразовател  6, соответствующа  номинальному току его нагревател . Затем по шкале источника 2 тока устанавливают более высокое значение его частоты, и повтор ют измерени . По измеренным значени м частотных погрешностей определ ют- . с  частотные характеристики контролируемого преобразовател . .where LE is the difference of thermo-EMF converters 6 and 12; thermo-emf converter 6, corresponding to the rated current of its heater. Then, on the scale of current source 2, a higher value of its frequency is set, and the measurements are repeated. Based on the measured values of frequency errors, they determine the flow-. with frequency characteristics of the monitored converter. .

Предлагаемый способ обеспечивает точность измерени  частотных погрешностей термозлектрических преобразователей за счет исключени  частотной погрешности сравнени  амплитуд токов разных частот. Поэтому возможно снижение погрешности сравнени  переменных токов в широком диапазоне частот (до 100 кГц) и измерени  малых частотных погрешностей пор дка тыс чных долей процента.The proposed method provides the accuracy of measuring the frequency errors of thermo-electric converters by eliminating the frequency error comparing the amplitudes of the currents of different frequencies. Therefore, it is possible to reduce the error of comparing alternating currents in a wide frequency range (up to 100 kHz) and measuring small frequency errors of the order of thousand fractions of a percent.

12216241221624

ФормулаFormula

изобр етени image

Способ измерени  частотных погрешностей термоэлектрических преобра- зователей, предусматривающий поочередный нагрев контролируемого образовател  переменными токами первой и второй частот, поддержание равенства действующих значений этих токов, измерение термо-ЭДС, соответствующих этим токам, и определение погрешности по относительной разности термо-ЭДС, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, формируют дополнительный электрический сигнал с частотой , равной полуразности первой и второй частот, фop aIpyют электрические сигналы, процорцио-, нальные токам нагрева первой и втог рой частот, а затем эти сигналы с помощью дополнительного электрического сигнала поочередно смешивают . с сигналом третьей частоты, равной полусумме первой и второй частот, и при этом сравнивают амплитуду сигналов , полученных при смешивании . сигнала первой частоты и, соответственно , второй частоты, и измен ют ток нагрева второй частоты до получени  равенства-амплитуд сравниваемых сигналов.A method of measuring the frequency errors of thermoelectric converters, which involves alternately heating the controlled formation with alternating currents of the first and second frequencies, maintaining the equality of the effective values of these currents, measuring the thermo-EMF corresponding to these currents, and determining the error based on the relative difference of thermo-EMF, that, in order to increase the accuracy, they form an additional electrical signal with a frequency equal to the half-difference of the first and second frequencies; chasing, protsortsio-,-functional currents heat the first swarm vtog and frequency, and then these signals via additional electric signal alternately mixed. with the signal of the third frequency equal to the half-sum of the first and second frequencies, while comparing the amplitude of the signals obtained by mixing. signal of the first frequency and, accordingly, the second frequency, and change the heating current of the second frequency to obtain equality of the amplitudes of the compared signals.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim Способ измерения частотных погрешностей термоэлектрических преобра5 зователей, предусматривающий поочередный нагрев контролируемого преобразователя переменными токами первой и второй*частот, поддержание равенства действующих значений этих 10 токов, измерение термо-ЭДС, соответствующих этим токам, и определение погрешности по относительной разности термо-ЭДС, отличающийся тем, что, с целью повы*5 шения точности, формируют дополнительный электрический сигнал с частотой , равной полуразности первой и второй частот, формируют электрические сигналы, процорцио-.A method for measuring the frequency errors of thermoelectric converters, which involves alternately heating the controlled converter with alternating currents of the first and second * frequencies, maintaining the equality of the effective values of these 10 currents, measuring the thermo-EMF corresponding to these currents, and determining the error from the relative difference of thermo-EMF, characterized in that, in order to increase accuracy * 5, they form an additional electric signal with a frequency equal to the half-difference of the first and second frequencies, form an electric s signals protsortsio-. 2° нальные токам нагрева первой и втогрой частот, а затем эти сигналы с : помощью дополнительного электрического сигнала поочередно смешивают .2 ° to the heating currents of the first and second frequencies, and then these signals with: using an additional electric signal are alternately mixed. 25 с сигналом третьей частоты, равной полусумме первой и второй частот, и при этом сравнивают амплитуду сигналов , полученных при смешивании . сигнала первой частоты и, соответ30 ственно, второй частоты, и изменяют ток нагрева второй частоты до получения равенства-амплитуд сравниваемых сигналов. 25 with a signal of the third frequency equal to the half-sum of the first and second frequencies, and the amplitude of the signals obtained by mixing is compared. signal of the first frequency and, accordingly, of the second frequency, and the heating current of the second frequency is changed until equal-amplitudes of the compared signals are obtained.
SU823439557A 1982-05-20 1982-05-20 Method of measuring frequency errors of thermoelectric temperature transducers SU1221624A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823439557A SU1221624A1 (en) 1982-05-20 1982-05-20 Method of measuring frequency errors of thermoelectric temperature transducers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823439557A SU1221624A1 (en) 1982-05-20 1982-05-20 Method of measuring frequency errors of thermoelectric temperature transducers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1221624A1 true SU1221624A1 (en) 1986-03-30

Family

ID=21012234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823439557A SU1221624A1 (en) 1982-05-20 1982-05-20 Method of measuring frequency errors of thermoelectric temperature transducers

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1221624A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672533C1 (en) * 2017-12-18 2018-11-15 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Device for measurement of frequency error of thermoelectric converters

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Рождественска Т.Б. Электрические компараторы дл точных измерений тока, напр жени ,.мощности. М.: Стандарты, 1964, с. 110. Преобразователь термоэлектрический ТЗОО. Технические услови ТУ- 25-043791-79. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672533C1 (en) * 2017-12-18 2018-11-15 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Device for measurement of frequency error of thermoelectric converters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Crescini et al. Application of an FFT-based algorithm to signal processing of LVDT position sensors
JPS60220875A (en) Evaluating circuit for passive measured quantity detector
Tomota et al. An electronic multiplier for accurate power measurements
SU1221624A1 (en) Method of measuring frequency errors of thermoelectric temperature transducers
US3213364A (en) Thermoelectric converter type r. m. s. meter using feedback rebalancing to maintain the converter at constant temperature
RU2194242C2 (en) Device for building output signal of inductive differential measurement transducer
RU22992U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF THE CONVERTER ANGLE CODE
JPH0124266B2 (en)
CA1068786A (en) Differential thermal wattmeter
SU498539A1 (en) Device for determining thermal conductivity
SU702325A1 (en) Electric to magnetic value transducer
SU450104A1 (en) Bridge for measuring impedance parameters
SU1337821A1 (en) Conductivity apparatus
SU905875A1 (en) Method and device for measuring phase difference of electric signals
SU1490590A1 (en) Device for continuous monitoring of wear of metal friction pairs
SU972266A1 (en) Multi-channel device for measuring rotating object temperature
SU387304A1 (en) JOXY I 6 ^ • if ^ If ^ fJ '^^ • - ^ J • *' ^ '<•' '' ^ - '^' -'- •: ••. ••: .- "wj kj? NuSU "; .. ^.:. ^; ^ -: t '> & |
SU993136A1 (en) Resistance increment measuring device
RU2025675C1 (en) Device for measuring temperature and temperature difference
SU473066A1 (en) Device for measuring resistance parameters
RU2080614C1 (en) Wattmeter verification device
SU1372183A1 (en) Device for measuring thickness of ferromagnetic tape
SU1073557A1 (en) Electromagnetic thickness gauge
SU534698A1 (en) Device for measuring active power
SU783730A1 (en) Device for temperature compensation of hall sensors