SU1337676A1 - Устройство дл измерени температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению . Цель изобретени  - повышение точности измерени  темпер-ры. Устр-во содержит термоэлектрический преобразователь 1, мост, образованный резистором 2 и термонезависимыми резисторами 3-5, измерительньй прибор 6, дифференциальный усилитель 7, управл ющий транзистор 8, нагреватель 9, размещенный на поверхности тепловыравнивающего тела 10, и стабилизированный источник 11 питани . Введение новых элементов и образование новых св зей между элементами устр-ва позвол ет уменьшить погрешности компенсации вли ни  изменени  температуры свободных концов термоэлектрического преобразовател  I. 2 ил. (Л оо ОО С5 о:

Description

Ичибретение относитс  к ириборо- строриик) и может быть испольчорано в р;):)личиьгх системах измерени  и регулиронаии  температуры с термоэлектрическим измерительным преобразователем .

Цель ; зобретени  - повышение точности измерени  температуры путем уменьшени  погрешности компенсации вли ни  изменени  температуры свободных концов термоэлектрического преобразовател  .

На фиг.1 приведена электрическа  схема предлаг аемого устройства; на фиг.2 - пример конструктивного размещени  его элементов.

Устройство содержит термоэлектрический преобразователь 1 (термопара) четырехплечий электрический мост, образованньй термочувствительнььм резистором 2 и термонезависимыми резисторами 3,4 и 5, измерительный прибор 6, включенный последовательно с термоэлектрическим преобразовате- лем 1 в измерительную диагональ моста (точки с и d). Точки сие моста соединены с входами дифференциальног усилител  7, выход которого соединен с базой бипол рного управл ющего транзистора 8, коллекторно-эмиттер- ный переход которого включен последовательно с нагревателем 9, размещенным на наружной поверхности тепло выравнивающего тела 10 (фиг.2). Питание нагревател  9 и моста осуществл етс  от стабилизированного источника 11. Составной резистор 5 может быть вь юлнен в виде переменного резистора , средний вывод которого со- един етс  с входом дифференциального усилител  7, или из двух последовательно включенных резисторов 5 и 5 , номиналы которых подбираютс  в процессе настройки устройства.

Внутри тепловыравнивающего тела 10 выполнены полости 12 и 13, в которых размещаютс  термочувствительный резистор 2 и свободные концы термоэлектрического преобразовател  1. Поверх нагревател  9 на тепловырав- нивающее тело 10 наноситс  теплоизол ци  14. Тепловыравнивающее тело 10 крепитс  на основании 15, на котором устанавливаетс  и плата 16 с элементами схемы. Все устройство закрываетс  крышкой 17.

Устройство работает следующим образом.

Q

o 5 0 Q g

5

0

5

При включении напр жение от источника 11 питани  подаетс  на нагреватель 9, электрический мост и диффе- ренциа. усилтель 7, при этом напр жение, снимаемое с точек сие моста и на входе усилител  7 отлично от нул . Поэтому на выходе усилител  7 присутствует апр жение, открывающее управл ющий транзистор 8, и по нагревателю 9 протекает ток, разогревающий Тепловыравнивающее тело 10. При достижении расчетной температуры, котора  выбираетс  выще ее максимального значени , ожидаемого в месте размещени  свободных концов термоэлектрического преобразовател  1 (выше температуры окружающей среды), измерительный мост уравновещивает- с  (напр жение между точками сие моста становитс  равным нулю), транзистор 8 прикрываетс  и ток через нагреватель 9 уменьшаетс . Пол рность подключени  усилител  7 к точкам сие моста выбираетс  таким образом , чтобы обеспечить процесс автоматического регулировани  температуры тепловыравнивающего тела вблизи заданного значени . После заверще- ни  переходного процесса нагрева напр жение между точками cud моста становитс  равным термо-ЭДС свободных концов термоэлектрического преобразовател  I дл  заданной температуры (достигаетс  регулировкой составного резистора 5). Это напр жение суммируетс  с термо-ЭДС термоэлектрического преобразовател  1 и измерительный прибор 6 автоматически показывает значение измер емой температуры в месте размещений рабочего спа  термоэлектрического преобразовател  I , в котором учтено изменение температуры свободных концов.

Так как температура свободных концов термоэлектрического преобразовател  поддерживаетс  практически посто нной независимо от температуры окр ткающей среды (стабильность температуры определ етс  точностью работы системы регулировани , состо щей из усилител  7 и транзистора 8), то измерение осуществл етс  с высокой точностью. Например, погрещность компенсации температуры свободных концов не превышает 0,015°С дл  термоэлектрических преобразователей градуировки ХА и 0, дл  градуировки ПП.

)

Форм у л а и ч о б р е т е и и   Устройство длн и:жереии  температуры , содержащее термогэлектрическнй преобра-зоватсль, чет|,1рехплечий электрический мост с термочунзстннтельным резистором в одном из его плеч и термонезависимыми резисторами, включенными в других плечах моста, измерительный прибор, включенный последовательно с термоэлектрическим преобразователем в измерительную диагональ моста, и стабилизированный источник питани , включенный в другую диагональ моста, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений за счет уменьшени  погрешности компенсации вли ни  изменени  температуры свободных концов термоэлектрического преобразовател , в него введены нагреватель , тепловыравниваюшее тело, дифференциальный усилитель и бипо7 Ь 7 Ь

л рный управл ниний транзистор, при этом нагревател. размсмден на наружной поверхности тепловыраннивающего тела, имеющего полости, R котор1,гх разметены свободные концы термоэлектрического преобразовател  и термочув- ствительньп резистор, термонезависй- мый резистор моста, противолежащий

10 термочувствительному резистору, включенному в другой ветви моста относительно его измерительной диагонали, выполнен составным, один вход дифференциального усилител  соединен с

15 персмьгчкой составного резистора, другой его вход - с точкой измерительной диагонали моста, общей с термочувствительным резистором, а его выход подключен к базе управл ющего

2Q транзистора, коллекторно-эмиттерный переход которого включен последовательно с нагревателем в цепь источника питани .

17

16

/ 1

Sirtf r Of.(Jf:,--,(

12

р5або хххххххххлхллллллл

УХХХЛЛЛЛЛЛ УХХ)

Хкус)

10 9

фиг.г

15

wm

УХХХЛЛЛЛЛЛ УХХ)

фиг.г

Составитель В.Голубев Редактор М.Петрова Техред Л.Олейкик Корректор Л.Пилипенко

4118/36

Тираж 776Подцисное

ВННИ11И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.А/5

Производственно-полиграфическое цредпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Claims (1)

1. η Форм у л а и ч о б р е г е н и я Устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический преобразователь, четырехплечий электрический мост с термочувствительным резистором в одном из его плеч и термонезависимыми резисторами, включенными в других плечах моста, измерительный прибор, включенный последовательно с термоэлектрическим преобразователем в измерительную диагональ моста, и стабилизированный источник питания, включенный в другую диагональ моста, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет уменьшения погрешности компенсации влияния изменения температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя, в него введены нагреватель, тепловыравнивающее тело, дифференциальный усилитель и бипо10 лярный управляющий транзистор, при этом нагреватель размещен на наружной поверхности теплоныравиивающего тела, имеющего полости, в которых размещены свободные концы термоэлектрического преобразователя и термочувствительный резистор, термонезависймый резистор моста, противолежащий термочувствительному резистору, включенному в другой ветви моста относительно его измерительной диагонали, выполнен составным, один вход дифференциального усилителя соединен с перемычкой составного резистора, другой его вход - с точкой измерительной диагонали моста, общей с термочувствительным резистором, а его выход подключен к базе управляющего транзистора, коллекторно-эмиттерный переход которого включен последовательно с нагревателем в цепь источника питания.