SU1530995A1 - Термоанемометрическое устройство с автоматической температурной самокомпенсацией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости и температуры газовых потоков. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  скорости потока путем исключени  погрешности измерени  скорости потока, обусловленной неточностью и нестабильностью коэффициента передачи через датчик при измерении температуры. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в термоанемометрическое устройство с автоматической температурной самокомпенсацией, содержащее датчик 2, высокостабильный резистор 3, делитель сигналов 4, блок компенсации 6 и дифференциальный усилитель обратной св зи 5, введены источник тока 1 и ключева  схема 7, управл ема  коммутатором 11, включенна  между выходами источника тока и дифференциального усилител  обратной св зи и последовательно соединенна  с датчиком и высокостабильным резистором, которые подсоединены к высокоомным входам делител  сигналов. Информаци  с датчика как о скорости, так и о температуре поступает через один и тот же блок - делитель сигналов, имеющий в обоих случа х один и тот же коэффициент передачи. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости и температуры газовых потоков.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  скорости потока.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство состоит из источника тока 1, датчика 2, высокостабильного регистра 3, делител  4 сигналов, дифференциального усилител  5 обратной св зи, блока 6 компенсации, двух ключевых схем 7 и 8, двух запоминаю- щих блоков 9 и 10 и коммутатора 11.

Устройство работает следующим образом .

Датчик 2, подключенный по четырех проводной схеме, помещаетс  в контро лируемый поток и поочередно в два такта подключаетс  ключевой схемой -7 к выходу источника 1 тока, или к выходу усилител  5 обратной св зи.Пр подключении датчика 2 к источнику тока (режим измерени  температуры) ключева  схема 8 подютючает выход делител  4 сигналов к входу первого .блока 9 пам ти. Источник 1 тока выдает такой ток IKT который (точ- но также как и в термометрах сопротивлени  ) не приводит к нагреву датчика .

Температурна  составл юща  потока воздейству  на датчик 2, вызывает из менение его электрического сопротивлени  по закону

R, RO. (1 .ut),

где P.q - сопротивление датчика 2 в режиме измерени  температуры в потокеi RQ - сопротивление датчика 2

при температуре О С, (X.Q - температурный коэффици- ент сопротивлени ;

7

Д1 - температура потока, С. При этом на датчике 2 в режиме измерени  температуры образз е ; 7  напр жение икд равное URg :,, Р,г. .Рр, (1 +(ji,-j fit), а на высокостабильном резисторе 3 в режиме измерени  температуры образуетс  напр жение Rfta , равное

Ij Т.. .. -RUR ,

И.Т Р ,

где R - величина сопротивлени  резистора 3.

На выходе делител  4 сигналов,т.е. на входе блока 9 пам ти, образуетс  напр жение, равное

и,

)

- R

где К - коэффициент пропорциональности делител  сигналов.

Таким образом, на выходе блока 9 пам ти образуетс  напр жение Uj,, , пропорциональное температуре t.

В блоке 6 компенсации это напр жение преобразуетс  с учетом коэффициента перегрева К jp датчика 2 (коэффициент датчика 2, при котором производитс  его предварительна  градуировка по скорости). Следовательно,- на выходе блока 6 компенсации получаетс  напр жение UsbiXg , равное

UftblXfe . К„вр :

Jil..R ,К - RJ г Н

;

где сопротивление датчика 2, которое он должен иметь при данной температуре потока t в режиме измерени  скорости, т.е. будучи перегретым, с коэффициентом К „ер. относительно потока. Это напр жение пос 1 упает на управл ющий вход дифференциального усилител  5 обратной св зи.

в режиме измерени  скорости коммутатор 11 выдает импульс, который заставл ет ключевую схему 7 подключить датчик 2 к выходу дифференциального усилител  5 обратной св зи, а ключев то схему 8 - отключить выход делител  сигналов 4 от входа певого блока пам ти 9 и подключить вьfxoд делител  сигналов 4 к управл емому (инвертирующему) входу дифференциального усилител  Л обратиой св зи и одновременно открывает вход запоминающего блока 10, при этом вход запоминающего блока 9 закрьгаае тс , но на его выходе остаетс зиа- чение Ue,,g.

На выходе делител  сигналов по вл етс  напр жение

RWtUtT

и

бЫИ 4

и.,

К.

1вы«б R ltXCT

R

в

R

WtntT /

де

и

ftw

1.МСТ

и

10

напр жение, снимаемое с датчика 2 в режиме измерени  скорости;

напр жение снимаемое с высокостабильного резистора 3 в режиме измерени  скорости; истинное значение датчика 2 в режиме измерени  скорости, 15 выходной ток диффе- ренциальиого усилител  5 обратной св зи. Дифференциальный усилитель 5 обратR

WiHcr

ной св зи стремитс  свести разность поступающих ему на входы напр жений к иул ю; т.е. К(,треБ Wz-cr вы- сокостабипьном резисторе 3 при этом образуетс  напр жение пропор- циональиое скорости потока, которое . поступает во второй блок 10 пам ти.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Термоанемометрическое устройство с автоматической температурной самокомпенсацией , содержащее датчик, вы- сокостабильиый резистор, делитель сигналов, блок компеисации, дифференциальный усилитель обратной св зи.

   10

   15 530995

   два блока пам ти, ключевую схему, уп- равл юпщй вход которой св зан с выходом коммутатора, отличаю- щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности, в него введен источник тока и втора  ключева  схема, первый вход которой подключен к выходу источника тока, второй вход - к выходу дифференциального усилител  обратной св зи, а выход - к последовательно соединенным датчику и высо- костабнльному резистору, параллельно подключенным к делителю сигналов, выход которого соединен с входом пер- вой ключевой схемы, первый выход которой соединен с инвертирующим вхо- дом дифференциального усилител  обратной св зи, а второй выход - с входом первого блока пам ти, выход которого  вл етс  первым выходом устройствам и через блок компенсации св зан с неинвертирующим входом дифференциального усилител  обратной св зи, при этом обща  точка датчика и высокостабильного резистора, второй выход которого подключен дополнительно к общей шине, подключена к входу второго блока пам ти, выход которого  вл етс  вторым выходом устройства , а выход коммутатора дополии- тельно подключен к управл ющим входам второй ключевой схемы и двух блоков пам ти соответственно.

   20

   25

   30