SU1352248A1

SU1352248A1 - Temperature-difference measuring device

Info

Publication number: SU1352248A1
Application number: SU853927876A
Authority: SU
Inventors: Владимир Дмитриевич Ковшов
Original assignee: Уфимский Нефтяной Институт
Priority date: 1985-07-09
Filing date: 1985-07-09
Publication date: 1987-11-15

Abstract

Изобретение относитс к области температурных измерений. Цель изобретени - повышение точности измерени . Компенсаци вли ни сопротивлений проводов 4 и 9 линии св зи осуществл етс за счет того, что усилители 12 и 13 охвачены глубокой отрицательной обратной св зью парами проводов 4,5 и 9,10 соответственно. Напр жение на выходе усилителей 12 и 13 принимает такое значение, при котором напр жени на обоих входах соответствующих усилителей; 12 и 13 равны. 1 ил. (О /4 19Г ЮThe invention relates to the field of temperature measurements. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The compensation of the influence of the resistances of the wires 4 and 9 of the communication line is due to the fact that the amplifiers 12 and 13 are covered by a deep negative feedback with pairs of wires 4,5 and 9,10, respectively. The voltage at the output of amplifiers 12 and 13 takes on such a value that the voltage at both inputs of the respective amplifiers; 12 and 13 are equal. 1 il. (G / 4 19G S

Description

fOfO

1135224811352248

Изобретение относитс к темпераурным измерени м и предназначено л дистанционного измерени разности емператур в разнесенных точках объекта .The invention relates to temperature measurements and is intended to remotely measure temperature differences at spaced points of an object.

Цель изобретени - повышение точности измерени путем уменьшени вли ни ,на результат измерени изменений сопротивлений проводов линии св зи.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the effect on the measurement result of changes in the resistances of the wires of the communication line.

На чертеже представлена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Устройство дл измерени разности температур содержит два термопреобразовател 1 и 2 сопротивлени , подключенных посредством проводов 3 - 6 и 7-10 первой и второй четьфехпровод- ных линий св зи к источнику 11 тока, первому и второму операционным усилител м 12 и 13 и масштабирующему уси- 20 лителю 14 на основе операционного усилител 15, охваченного отрицательной обратной св зью посредством е15The device for measuring the temperature difference contains two thermocouples 1 and 2 resistances connected via wires 3-6 and 7-10 of the first and second read-through communication lines to the current source 11, the first and second operational amplifiers 12 and 13, and a scaling amplifier. 20, driver 14 based on operational amplifier 15 covered by negative feedback by means of e15

гд обgd about

п д с в д п в пп д с в д п в п

ш вsh in

11 -5lii l л (Т) р выx R г- 11 -5lii l l (T) p vyx R g-

6 6

зисторов 16 и 17. Первьш вывод первого термопреобразовател сопротивлени где R,, и R,, - сопротивлени резисторов 16 и 17 обратной св зи усилител 14.where the resistors 16 and 17 of the feedback of the amplifier 14.

В предлагаемом устройстве компенсаци вли ни сопротивлений г и г 30 проводов 4 и 9 линии св зи осуществл етс за счет того, что усилители 12 и 13 охвачены глубокой отрицательной обратной св зью парами проводов 4, 5 и 9,10 соответственно. При этомIn the proposed device, the compensation of the influence of the resistances g and g of the 30 wires 4 and 9 of the communication line is carried out due to the fact that the amplifiers 12 and 13 are covered by deep negative feedback by the pairs of wires 4, 5 and 9,10, respectively. Wherein

и 13 принимает такое значение, при котором напр жени на обоих входах соответствующих усилителей бьши бы равны. Можно показать, что потенциал вывода 18 термопреобразовател 1 соппосредством первого 3 и четвертого 6 проводов первой линии св зи соединен соответственно с первым выводом источника 11 тока и неинвертирующим входом второго операционного усилител 13, а второй вьгоод посредством второго 4 и третьего 5 проводов соединен с выходом и инвертирующим входом первого операциолного усилител .and 13 takes on such a value that the voltages at both inputs of the respective amplifiers would be equal. It can be shown that the potential of the output 18 of the thermal converter 1 by means of the first 3 and fourth 6 wires of the first communication line is connected to the first output of the current source 11 and the non-inverting input of the second operational amplifier 13, respectively, and the second through the second 4 and third 5 wires to the output and the inverting input of the first operational amplifier.

Первый вывод второго термопреобразо- 35 « пр жение на выходе усилителей 12 .вател 2 сопротивлени посредством первого 7 и второго 8 проводов второй линии св зи соединен с вторым выводом источника 11 тока и неинвертирующим входом масштабирующего усй- 40The first terminal of the second thermoconverter 35 "at the output of the amplifiers 12 of the resistor 2 body is connected by means of the first 7 and second 8 wires of the second communication line to the second output of the current source 11 and the non-inverting input of the scaling interface

,, 1-J -. ротивлени определ етс выражением, лител 14, а второй вьтод посредством ..,, 1-j - The motivation is determined by the expression, letter 14, and the second by means of ..

i7г,близким к нулю,i7g close to zero

третьего 9 и четвертого-10 проводовThird 9th and fourth-10th wires

соединен соответственно с выходом и инвертирующим входом второго операционного усилител 13.45 где К,, - коэффициент усилени опера- Устройство работает следующим образом .connected respectively to the output and the inverting input of the second operational amplifier 13.45 where K ,, is the gain of the opera- The device works as follows.

Источник тока имеет высокое выходное сопротивление, т.е. его ток неThe current source has a high output impedance, i.e. his current is not

зависит от включенных в его цепь соп-50 ° проводов 4,10 и 6,8 обусловле- ротивлений г,, г,, г- и г, соответ- ° малыми входными токами и большим ственно проводов 3, 4, 7 и 9 линий входным сопротивлением современных св зи и сопротивлений термопреобразователей сопротивлени .depends on wires 4, 10 and 6, 8, connected to its circuit condi- tions g, g, g- and g, respectively, ° small input currents and more wires 3, 4, 7 and 9 input resistances of modern communication and resistances of resistance thermocouples.

п55p55

Отсюда падени напр жений на термопреобразовател х 1 и 2 определ етс следующим образом:From here, the voltage drop across thermal converters 1 and 2 is determined as follows:

u.l R,;(1)u.l R;; (1)

и,and,

1т,1t

11eleven

(5)(five)

ционного усилител 12.power amplifier 12.

Устранение вли ни сопротивлений г и г,д, а также tg и Tg соответстоперационных усилителей.Elimination of the influence of the resistances g and g, d, as well as tg and Tg of the corresponding operational amplifiers.

Ф о р мула изобретени F o r mula inventions

Устройство дл измерени разности температур, содержащее источник тока, первьй и второй выводы которого соеA device for measuring the temperature difference containing a current source, the first and second terminals of which are

0 0

и,1.and, 1.

RR

г g

(2)(2)

5five

где R, и R - сопротивлени термопре- образователой Т и 2 соответственно.where R and R are the thermoconversion resistors T and 2, respectively.

Потенциал второго вывода 18 термопреобразовател 1 .сопротивлени поддерживаетс с помощью операционного усилител 12 и пары проводов 4 и 5 равным потенциалу общей шины устройства , т.е. нулю. Потенциал второго вывода 19 термопреобразовател 2 поддерживаетс с помощью операционного усилител 13, пары проводов 9 и 10 и провода 6 равным потенциалу первого вывода 20 термопреобразовател 1 сопротивлени . Следовательно, потенциал первого вывода 21 второго термопреобразовател 2 равенThe potential of the second output 18 of the thermal resistance converter 1 is maintained by the operational amplifier 12 and the pair of wires 4 and 5 equal to the potential of the common bus of the device, i.e. to zero. The potential of the second terminal 19 of the thermal converter 2 is supported by the operational amplifier 13, the pairs of wires 9 and 10, and the wires 6 are equal to the potential of the first terminal 20 of the thermal converter 1 of the resistance. Therefore, the potential of the first output 21 of the second thermal converter 2 is equal to

(1-К2Ь. (3)(1-K2b. (3)

При этом напр жение на выходе масштабирующего усилител 14 описьгеаетс вьгражениемIn this case, the voltage at the output of the scaling amplifier 14 is described by the expression

11 -5lii l л (Т) р выx R г- 11 -5lii l l (T) p vyx R g-

6 6

(4)(four)

и 13 принимает такое значение, при котором напр жени на обоих входах соответствующих усилителей бьши бы равны. Можно показать, что потенциал вывода 18 термопреобразовател 1 соп« пр жение на выходе усилителей 12 and 13 takes on such a value that the voltages at both inputs of the respective amplifiers would be equal. It can be shown that the potential of output 18 of the thermocoupler

усилени опера- gain opera-

(5)(five)

где К,, - коэффициент усилени опера- where K ,, is the gain of the opera-

° проводов 4,10 и 6,8 обусловле- ° малыми входными токами и большим входным сопротивлением современных ° wires 4.10 and 6.8 are due to ° low input currents and high input resistance of modern

ционного усилител 12.power amplifier 12.

Устранение вли ни сопротивлений г и г,д, а также tg и Tg соответст ° проводов 4,10 и 6,8 обусловле- ° малыми входными токами и большим входным сопротивлением современных Elimination of the influence of resistances g and g, d, as well as tg and Tg, respectively, of wires 4, 10 and 6, 8 due to low input currents and high current resistance

операционных усилителей.operational amplifiers.

Ф о р мула изобретени F o r mula inventions

Устройство дл измерени разности температур, содержащее источник тока, первьй и второй выводы которого сое31352248 4A device for measuring the temperature difference containing a current source, the first and second terminals of which are connectors

динены соответственно первым и вторымлител , при этом неинвертирующий проводами первой и второй линий св зивход первого операционного усилител с первь1ми выводами первого и второгосоединен с общей шиной устройства, термопреобразователей сопротивлени ,а вькод и инвертирующий вход соедине- масштабирующий усилитель в виде one- ны вторым и третьим проводами линии рационного усилител , охваченногосв зи с вторым вьгоодом первого термоотрицательной обратной св зью, неин-преобразовател сопротивлени , первьй вертирующий вход которого через вто-вывод которого через четвертый провод рой провод второй линии св зи соеди- 10первой линии св зи соединен с неин- нен с первым вьгоодом второго термо-вертирующим входом второго операцион- преобразовател сопротивлени , а ий-ного усилител , инвертирующий вход и вертирующий вход через резистор сое-выход которого соединены соответст- динен с общей шиной устройства, о т -венно третьим и четвертым проводами личающеес тем, что, с isвторой линии св зи с вторым вьтодом целью повышени точности измерени ,второго термопреобразовател сопро- в него введены два операционных уси-тивлени .the first and second connectors are, respectively, the non-inverting wires of the first and second lines connecting the first operational amplifier with the first terminals of the first and the second connecting to the common bus of the device, resistance thermocouples, and the inverting input connecting the scaling amplifier in the form of one second and third wires of the ration amplifier, covered with the second second of the first thermo-negative feedback, non-transient impedance converter, the first rotating input of which is black Without the second output of which, via the fourth wire, the second connection line of the first connection line is connected to the first terminal of the second thermal-rotating input of the second optic converter, and the ivy amplifier, the inverting input and the vertical input through a resistor, the co-output of which is connected to the common bus of the device, about the third and fourth wires, is that, from the second line of communication with the second one, the aim of improving the accuracy of measurement, the second thermal converter, It introduced two operational amplifications.

Claims

Claim

A device for measuring the temperature difference, containing a current source, the first and second conclusions of which are connected respectively by the first and second wires of the first and second communication lines with the first conclusions of the first and second thermocouples of resistance, a scaling amplifier in the form of an operational amplifier covered by negative feedback, a non-inverting input which through the second wire of the second communication line is connected to the first output of the second resistance thermoconverter, and the inverting input through the resistor with it is single with the device’s common bus, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, two operational amplifiers are introduced into it, while the non-inverting input of the first operational amplifier is connected to the device’s common bus, and the output and inverting input are connected by the second and third wires of the communication line with the second terminal of the first resistance thermal converter, the first terminal of which through the fourth wire of the first communication line is connected to the non-inverting input of the second operational amplifier, the inverting input and output of which o connected respectively by the third and fourth wires 15 of the second communication line with the second terminal of the second resistance thermoconverter.