<p>Изобретение относится' к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения температуры за счет учета изменения во времени нелинейной характеристики терморезистора.</p></li></ul>
<p>Устройство содержит датчик 1 температуры, включающий в себя терморезистор 2, электрический нагревательный элемент 3 и термодиод 4, измерительные преобразователи 5 и 6, в схемы которых включены соответственно терморезистор 2 и термодиод 4, вычислительное устройство 7 и блок 8 управления. Терморезистор 2 и термодиод 4 разогреваются нагревательным элементом 3 при двух значениях тока. С помощью термодиода, имеющего линейную характеристику, определяют приращения температуры при разогреве. По измеренным значениям сопротивления терморезистора 2 и падения напряжения на термодиоде до разогрева и в процессе его вычислительное устройство 7 определяет искомое значение температуры. 1 ил.</p>
<p>9</p>
<p>(!)</p>
<p>7</p>
<p>I</p>
<p>1458720</p>
<p>2</p>
<p>Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных системах измерения температуры с терморезистивными датчиками.</p>
<p>Цель изобретения - повышение точности измерений за счет учета изменения с течением времени нелинейной характеристики терморезистора.</p>
<p>На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.</p>
<p>Устройство содержит датчик 1 температуры, включающий в себя терморезистор 2, электрический нагревательный элемент 3 и термодиод 4, измерительный. преобразователь 5 сопротивления в напряжение, в схему которого включен терморезистор 2, дополнительный измерительный преобразователь 6, в схему которого включен термодиод 4, вычислительное устройство 7, к входам которого подключены выходы измери- . тельных преобразователей 5 и 6, и блок 8 управления, вход которого соединен с выходом вычислительного устройства 7, а выход - с нагревательным элементом 3.</p>
<p>Устройство работает следующим образом.</p>
<p>Процесс измерения температуры осуществляют в несколько циклов,</p>
<p>В первом цикле производят измерение сопротивления К, терморезистора 2 и падение напряжения 1^ на р-η переходе ·термодиода 4 в режиме постоянного по величине тока в прямом направлении при текущей температуре Т-, Данная информация запоминается в вычислительном устройстве 7.</p>
<p>Во втором цикле осуществляют подогрев терморезистора 2 и термодйода 4 током Ι<sub>γ</sub> нагревательного элемента 3 и производят измерения сопротивления терморезистора 2 и падения напряжения ϋ<sub>2</sub> на термодиоде 4 в установившемся режиме подогрева. Информация о изменении параметров терморезистора 2 и термодиода 4 также запоминается в вычислительном устройстве 7.</p>
<p>В третьем цикле производят дальнейший подогрев терморезистора 2 и термодиода 4 током 1<sub>2</sub> к 2Ιγ и соответственно измеряют значения сопротивления терморезистора 2, падения напряжения и<sub>3</sub> на термодиоде 4 и ток 1<sub>2</sub> подогрева.</p>
<p>По измеренным значениям падения напряжения на термодиоде 4 определяют температуры и аТ<sub>2</sub> подогрева терморезистора 2 и термодиода 4 во втором и третьем циклах соответственно :</p>
<p>где - коэффициент чувствительности термодиода 4.</p>
<p>Вышеприведенные соотношения получены с учетом того, что терморезистор 2 и термодиод 4 находятся в достаточно хорошем тепловом контакте друг с другом, а характеристика термодиода линейна и постоянна во всем диапазоне измеряемых температур и во времени соответственно, т.е. «( = СОП5Г.</p>
<p>Вычислительное устройство 7, определив величины АТ, и дТ<sub>2</sub> , определяет и истинное значение температуры Ъ :</p>
<p><sub>=</sub> 4 Т, _ЛТ<sub>2б</sub></p>
<p>К ДТ<sub>2</sub> - ΪΚ + ΐ)Γτ, ’</p>
<p>По величине Т; определяют постоянные А и В терморезистора:</p>
<p>1п |1(Т· +а Т )-Т,</p>
<p><sub>в</sub> = — --------ί----;</p>
<p>а = ΐςβχρ(- -®),</p>
<p>используемые в условиях эксплуатации для дистанционной (без демонтажа) градуировки и поверки терморезистора и термодиода.</p>
<p>В предлагаемом устройстве вместо термодиода могут быть использованы другие термодатчики с линейной температурной зависимостью, например термометр сопротивления.</p><p> The invention relates to a measurement technique and makes it possible to improve the accuracy of temperature measurement by taking into account the time variation of the nonlinear characteristic of a thermistor. </ p> </ li> </ ul>
<p> The device includes a temperature sensor 1, which includes a thermistor 2, an electric heating element 3 and a thermal diode 4, measuring transducers 5 and 6, the circuits of which include a thermistor 2 and a thermal diode 4, computing device 7 and a control unit 8, respectively. The thermistor 2 and the thermal diode 4 are heated by the heating element 3 at two current values. Using a thermal diode with a linear characteristic, determine the temperature increment during heating. According to the measured values of the resistance of thermistor 2 and the voltage drop across the thermal diode before heating and in the process its computing device 7 determines the desired temperature value. 1 il. </ P>
<p> 9 </ p>
<p> (!) </ p>
<p> 7 </ p>
<p> I </ p>
<p> 1458720 </ p>
<p> 2 </ p>
<p> The invention relates to a measurement technique and can be used in various temperature measurement systems with a thermal resistance sensor. </ p>
<p> The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by taking into account the change over time of the nonlinear characteristic of the thermistor. </ p>
<p> The drawing shows a block diagram of the proposed device. </ p>
<p> The device includes a temperature sensor 1, which includes a thermistor 2, an electric heating element 3 and a thermal diode 4 measuring. Converter 5 resistance to voltage, the circuit of which includes a thermistor 2, an additional measuring transducer 6, the circuit of which includes a thermal diode 4, a computing device 7, the inputs of which are connected to the outputs of the measured. unit converters 5 and 6, and a control unit 8, the input of which is connected to the output of the computing device 7, and the output - to the heating element 3. </ p>
<p> The device works as follows. </ p>
<p> The process of temperature measurement is carried out in several cycles, </ p>
<p> In the first cycle, the resistance K, thermistor 2 and the voltage drop 1 ^ at the p-η junction of · thermodiode 4 are measured in the mode of constant current magnitude in the forward direction at the current temperature T-, This information is stored in the computer 7. < / p>
<p> In the second cycle, the thermistor 2 and the thermal diode 4 are heated with a current Ι <sub> γ </ sub> of the heating element 3 and the resistance of the thermistor 2 is measured and the voltage drop ϋ <sub> 2 </ sub> on the diode 4 in steady state heating. Information about changes in the parameters of thermistor 2 and thermodiode 4 is also stored in the computing device 7. </ P>
<p> In the third cycle, thermistor 2 and thermodiode 4 are further heated with current 1 <sub> 2 </ sub> to 2Ιγ and, respectively, resistance resistance sensor 2, voltage drop and <sub> 3 </ sub> values are measured on the thermal diode 4 and current 1 <sub> 2 </ sub> preheating. </ P>
<p> According to the measured values of the voltage drop across the thermal diode 4, determine the temperature and AT <sub> 2 </ sub> the heating of the thermistor 2 and the diode 4 in the second and third cycles, respectively: </ p>
<p> where is the sensitivity coefficient of the thermal diode 4. </ p>
<p> The above ratios are obtained taking into account the fact that the thermistor 2 and the thermal diode 4 are in fairly good thermal contact with each other, and the characteristic of the thermal diode is linear and constant over the entire range of measured temperatures and in time, respectively, i.e. "(= SOP5G. </ P>
<p> Computing device 7, determining the values of AT, and dT <sub> 2 </ sub>, determines the true value of temperature b: </ p>
<p> <sub> = </ sub> 4T, _LT <sub> 2b </ sub> </ p>
<p> To DT <sub> 2 </ sub> - ΪΚ + ΐ) Γτ, ’</ p>
<p> The value of T; determine the constants A and B of the thermistor: </ p>
<p> 1n | 1 (T · + a T) -T, </ p>
<p> <sub> in </ sub> = - -------- ί ----; </ p>
<p> a = ΐςβχρ (- --®), </ p>
<p> used in operating conditions for remote (without dismantling) calibration and calibration of the thermistor and the thermal diode. </ p>
<p> In the proposed device, instead of a thermal diode, other temperature sensors with a linear temperature dependence, such as a resistance thermometer, can be used. </ p>