SU1536219A1

SU1536219A1 - Устройство дл измерени температуры

Info

Publication number: SU1536219A1
Application number: SU874332755A
Authority: SU
Inventors: Георгий Степанович Лобачевский; Валерий Николаевич Мамаев
Original assignee: Институт кибернетики им.В.М.Глушкова; Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Промавтоматика"
Priority date: 1987-11-24
Filing date: 1987-11-24
Publication date: 1990-01-15

Abstract

Изобретение относитс к температурным измерени м и позвол ет повысить точность измерени температуры, а также помехозащищенность. На вход операционного усилител (ОС) 6 через первый 10, второй 11 резисторы и провода 4,5 четырехпроводной линии св зи поступает напр жение с термопреобразовател сопротивлени (ТС) 1, подключенного через резистор сравнени 9 к источнику тока 8. Отношение сопротивлени ТС 1, соответствующего началу измер емого диапазона температур, и отношение сопротивлени третьего резистора 12, включенного между резистором 9 и неинвертирующим входом ОС 6, равны значению коэффициента усилени ОС 6 по инвертирующему входу. Дл повышени помехозащищенности устройство содержит дифференциальный усилитель 13 и резистор 14 подавлени помехи. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано в устройствах для измерения . температуры и других неэлектрических $ величин, которые преобразуются в сопротивление, с помощью удаленных резистивных преобразователей.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры эд при упрощении устройства, а также повышение помехозащищенности.

На чертеже представлена схема устройства для измерения температуры.

Устройство для измерения температу-эд ры содержит термопреобразователь сопротивления (ТС) 1, четырехпроводную линию связи с проводами 2, 3, 4 и 5, операционный усилитель 6 с резистором 7 в цепи обратной связи, источник 8 . 20 тока, резистор 9 сравнения, первый резистор 10, второй резистор 11, третий резистор 12, дифференциальный усилитель 13 и резистор 14 подавления помехи. 25

Отношение сопротивления R_N резистора 9 сравнения к сопротивлению R_o ТС 1, соответствующего началу измерительного диапазона, а также отношение сопротивления R₃ резистора 12 к сопротив- зо лению R,_z второго резистора 11 должно быть равно значению коэффициента, усиления операционного усилителя 6 по инвертирующему входу.

Устройство работает следующим об- 35 разом.

Напряжение U _А на первом потенциальном выводе ТС 1 равно: u_a=i(r_t+r_a4+r_w) =i(r₀+ zsr+r_aw +r_n) , (1) _лпгде R_T = =(R₀+4R) - сопротивление ТС 1;

AR - отклонение сопротивления

ТС 1 от значения RoJ

R_A4 - сопротивление провода 3 линии связи;

I - ток через термопреобразователь 1.

Напряжение U _в на неинвертируклцем входе операционного усилителя 6 при условии R^ ’’R_/15 и (R _г+ R₃) » R_M , где R - сопротивление провода 5, что легко выполняется, равно

V.- м,· I-R„ _Г-;-³ ₅--. <2>

При условии, что R,, (R + Rj + ' R₄₄ ^{+ R} _M)’ ^гл^е сопротивление провода 4, коэффициент, усиления операционного усилителя 6 по инвертирующему входу равен „ _{_}_______R_4_______________~ R« (-> . R₁ + R₄₁ + R _т + R _w + R„₄ R, ’ (3) где R4 - сопротивление резистора 7.

Коэффициент усиления по неинвертирующему, входу κθ., = κ_ω + 1 . ·(4)

Напряжение на выходе операционного усилителя 6 определяется из выражения

U_flM«= U_B-K _ю - U _АК₍.).(5)

Учитывая, что R₃/R₂ = К и R_rt/R₀ = =К(_| , окончательно получаем и _BV1X= К ₍.,·Ι *^R.(6)

Таким образом, выходной сигнал усилителя 6 однозначно связан с приращением сопротивления термопреобразователя сопротивления и, следовательно, с измеряемой температурой.

Для подавления синфазных помех выходной сигнал операционного усилителя 6 подается на один из входов . дифференциального усилителя 13, другой вход которого соединен с общим выводом усилителя 6 гальванически развязанным от дифференциального усилителя 13. Если выбрать величину сопротивления R₅ резистора 14 подавления синфазной помехи достаточно большой то при наличии синфазной помехи между выводом ТС 1 и земляной шиной она будет поступать одновременно на два входа дифференциального усилителя и взаимно вычитаться, не оказывая влияния на выходной сигнал дифференциального усилителя, пропорциональной величине ,U _gb(x.

Claims

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры ,содержащее термопреобразователь сопротивления, первый и второй токовые выводы которого соединены через первый и второй провода линии связи соответственно с первыми выводами источника тока и резистора сравнения, второй вывод которого подключен к второму выводу источника тока, операционный усилитель с резистором обратной связи, инвертирующий·вход которого через первый резистор и третий провод линии связи соединен с первым потенциальным выводом термопреобразователя сопротивления, второй по— тенциальный вывод которого через четвертый провод линии связи соединен с первым выводом второго резистора, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через третий резистор с первым выводом резистора сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, второй вывод второго резистора соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, общий вывод которого подключен к второму выводу источника тока, при этом отношение сопротивления резистора сравнения к сопротивлению термопреобразователя сопротивления, соответствую щему началу измеряемого диапазона тем· ператур, и отношение сопротивления третьего резистора к сопротивлению второго резистора равны значению ко5 эффициент^' усиления операционного усилителя по инвертирующему входу.
2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно содержит дифференциальный усилитель, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу и общему выводу операционного усилителя, 15 соединенному с общей шиной дифференциального усилителя через резистор подавления синфазной помехи.