SU1500861A1 - Устройство дл дистанционного измерени температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к термометрии, а именно к устройствам дл  измерени  температуры с помощью термопреобразователей сопротивлени , и позвол ет повысить точность измерени  за счет исключени  погрешности измерени  от температурного изменени  сопротивлени  линии св зи. Устройство содержит термопреобразователь сопротивлени  1 и электрически св занные с ним двухпроводной линией св зи 2 стабилизированный источник тока 3 и операционный усилитель 4, дополнительный стабилизированный источник тока 5 и подключенный к его входу делитель напр жени  6. Последовательно в цепь делител  напр жени  6 включен терморезистор 7, расположенный в одинаковых температурных услови х с большей частью линии св зи 2. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

ел

00 Од

Фиг.1

3 Ъ

Изобретение относитс  к термометрии , а точнее к устройствам дл  дистанционного измерени  температуры с помощью термопреобразователей сопротивлени  (термометров сопротивлени ), соедин емых со вторичными приборами проводными лини ми св зи,

Цель изобретени  - повышение точности измерений за счет устранени  погрешности, вызываемой изменением сопротивлени  проводов линии св зи при изменении температуры окружающей среды.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - конструктивное выполнение узла совмещени  терморезистора с линией св зи.

Устройство содержит термопреобразователь сопротивлени  1, соедине ный через двухпроводную линию св зи 2 с первым стабилизированным источником тока 3, операционный усилитель 4, второй (дополнительный) стабилизированный источник тока 5, делитель напр жени  (переменный резистор ) 6, терморезистор 7, наход щийс  в хорошем тепловом контакте с проводами линии св зи 2 и включенный последовательно с переменным резистором 6 в цепь источника тока 5 с помощью вспомогательной двухпроводной линии св зи 8 небольшой протженности , и индикаторный прибор 9, например вольтметр, включенный на выходе усилител  4.

Неинвертирующий вход операционного усилител  4 соединен с .положительным выводом источника тока 3, отрицательный вывод которого соедине с общей шиной устройства,с которой соединен и отрицательный вывод источника 5. Инвертирующий вход усилител  4 соединен с движком переменно- го резистора 6.

Терморезистор 7 выполнен (фиг.2) например, в виде обмотки, плотно охватывающей провода линии св зи 2, котора  может быть выполнена из двух отрезков кабел  10 и II, один из которых содержит две жилы, а другой - четыре, причем в последнем случае две из четьфех жил продолжают жилы отрезка 10 кабел , а две другие под- соедин ют терморезистор 7 в цепь делител  напр жени  6.

Устройство работает следующим образом .

В цепи, содержащей термопреобразователь 1, течет ток I, , величина которого определ етс  параметрами источника тока 5. На первом входе операционного усилител  4 присутствует напр жение Ugj. , величина которого определ етс  соотношением

5

0 де j

%, (R

)

тс

(1)

0 где R - величина сопротивлени  термопреобразовател  1, завис ща  от измер емой температуры; - величина сопротивлени  прог

водов линии св зи 2, - Ко второму входу усилител  4 приложено напр жение UBJ., определ емое соотношением

UBxa(RfRT)-I. (2)

АС

5

величина тока источника 5; величина сопротивлени  нижнего гшеча делител  напр жени  6;

величина сопротивлени  терморезистора 7, Напр жение на выходе усилител  4

R j

и. .. определ етс  соотношением

и

8ИХ

-(UR,4-UBx)K-(R +г,,) Irt

где R

-(R +Rp I jJ, (3) где К - коэффициент усилени  операционного усилител  4.

Это напр жение поступает на вход индикаторного прибора 9, где преобразуетс  в вид, удобный дн  воспри ти  информации об измер емой темпе- : ратуре.

Величины сопротивлений термопреоб-, разовател  1, линии св зи 2 и терморезистора 7 завис т от температуры,

в которой наход тс  указанные зле- менты устройства, что можно выразить соотношени ми

5 где R

тс

Tc - иэ

),

глс ( (

)

тсо

-лсо

то

0

ТС. АС,

(4) (5) (6)

соответственно начальные сопротивлени  термопреобразовател  1 f линии св зи 2 и терморезистора 7 при температуре , равной соответственно . температурные коэффициенты сопротивлени  термопреобразот иэлл -дс

св зи 2 и терморезистора 7; Т - соответственно измен ема  температура , температура проводов линии св зи 2 и термоточности измерении, в него введены терморезистор, размещенный в тепловом контакте с проводами линии св зи , дополнительный стабилизированный источник тока и делитель напр жени , выход которого подключен к второму входу операционного усилител , причем терморезистор включен последовательно с делителем напр жени  в цепь дополнительного источника тока, а сопротивление терморезистора и его температурный коэффициент сопротиврезистора 7.

При легко выполнимых услови х, выражаемых соотношени ми

() 1,,-(Ц+К,), (7)

( дср-Тд(.0 (8)15 лени  выбраны в соответствии с урав- напр жениё на выходе операционного усилител  4 будет определ тьс  следующим выражением:

Ufrbix K . Тцам (9)

нением

R г

I ТС

лс

25

Из (9) видно, что при посто нстве 20 конструктивных параметров К, uJ. ,

R , I-.- напр жение на выходе усилитсо I, - тел  ц будет определ тьс  только ве;личиной измер емой температуры, т.е. температурой термопреобразовател  1, и не зависит от изменени  сопротивлени  проводов линии св зи 2, обусловленного изменением температуры окружающей их среды.

Условие, выражаемое соотношением (7), легко выполн етс  за счет выбора величин Rn и 1„. Соотношение (8) выполн етс  при помещении терморезистора 7 в одинаковые температурные услови  с линией св зи 2 (при этом очевидно Т Т. ) за счет выбора величины сопротивлени  терморезисто- ра .7 из соотношени : сбдс

где R и г

лс

с6 1

- соответственно сопрор (,т и

тивлени  терморезистора и проводов линии св зи дл  одной и той же температуры; еС - соответственно температурные коэффициенты

30

Claims (3)

1. I и

   тс

   H . то--7Г/ та Формула

   ГАСО )

   обретени 

   сопротивлени  терморезистора и проводов линии св зи; соответственно величина тока в цепи первого и второго источников тока.
2. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что терморезис35 тор выполнен в виде обмотки из изолированного провода, плотно охватывающей часть линии св зи, выполненной в виде кабел .
3. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающее с  тем, что лини  св зи выполнена из двух отрезков кабел , один из которых содержит две жилы, соединенные с термопреобразователем сопротивлени , а другой - четыре жилы, две из которых соединены с жилами первого отрезка кабел 

   40

   . Устройство дл  дистанционного измерени  температуры, содержащее термопреобразователь сопротивлени  и электрически соединенные с ним двухпроводной линией св зи стабщш- зированньй источник тока и одним из входов операционный усилитель, выход. . кот-орого подключен к узлу представлени  информации, отличаю щ е-,

   точности измерении, в него введены терморезистор, размещенный в тепловом контакте с проводами линии св зи , дополнительный стабилизированный источник тока и делитель напр жени , выход которого подключен к второму входу операционного усилител , причем терморезистор включен последовательно с делителем напр жени  в цепь дополнительного источника тока, а сопротивление терморезистора и его температурный коэффициент сопротивлени  выбраны в соответствии с урав-

   нением

   R г

   I ТС

   лс

   где R и г

   лс

   с6 1

   - соответственно сопрор (,т и

   тивлени  терморезистора и проводов линии св зи дл  одной и той же температуры; еС - соответственно температурные коэффициенты

   0

   I и

   тс

   H

   сопротивлени  терморезистора и проводов линии св зи; соответственно величина тока в цепи первого и второго источников тока.

   2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что терморезис5 тор выполнен в виде обмотки из изолированного провода, плотно охватывающей часть линии св зи, выполненной в виде кабел .

   3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающее с  тем, что лини  св зи выполнена из двух отрезков кабел , один из которых содержит две жилы, соединенные с термопреобразователем сопротивлени , а другой - четыре жилы, две из которых соединены с жилами первого отрезка кабел 

   и выводами первого источника тока, а две другие - с выводами терморезистора , делител  напр  жени  и второго источника тока.

   0

   5

   0

   У//А J У//л 1

   7

   да

   Фи.г