SU1654679A1

SU1654679A1 - Temperature measuring device

Info

Publication number: SU1654679A1
Application number: SU884471430A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Коровин
Original assignee: Специальное конструкторское бюро по приборостроению и средствам автоматизации
Priority date: 1988-08-09
Filing date: 1988-08-09
Publication date: 1991-06-07

Abstract

Изобретение относитс к термометрии и позвол ет повысить точность измерени температуры при дистанционном подключении платинового термопреобразовател сопротивлени (ПТС). Источник 4 тока вырабатывает стабильный ток, который протекает по последовательной цепи: эталонный резистор 2, второй провод линии св зи, ПТС 3, третий провод линии св зи, обща шина устройства. На входе усилител 10 по вл етс напр жение, величина которого зависит от температуры. Это напр жение усиливаетс и поступает на вход измерительного усилител 13. в котором происходит дальнейшее усиление сигнала, пропорционального температуре, и подавл етс синфазна составл юща . 1 з.п. ф- лы. 1 ил.The invention relates to thermometry and permits an increase in the accuracy of temperature measurement in the case of remote connection of a platinum resistive temperature transducer (PTS). Current source 4 generates a stable current that flows through a series circuit: reference resistor 2, second wire of the communication line, PTS 3, third wire of the communication line, common bus device. A voltage appears at the input of amplifier 10, the value of which depends on temperature. This voltage is amplified and fed to the input of the measuring amplifier 13. In which further amplification of the signal proportional to the temperature occurs and the common-mode component is suppressed. 1 hp f-ly. 1 il.

Description

Изобретение относится к области температурных измерений с использованием платинового термометра сопротивления в качестве датчика температуры.The invention relates to the field of temperature measurements using a platinum resistance thermometer as a temperature sensor.

Цель изобретения - повышение точности измерения при дистанционном подключении термопреобразователя сопротивления.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement when remotely connecting a resistance thermoconverter.

На чертеже представлена электрическая схема устройства для измерения температуры.The drawing shows an electrical diagram of a device for measuring temperature.

Устройтво содержит линеаризующий резистор (ЛР) 1, эталонный резистор (ЭР) 2, платиновый термопреобразователь 3 сопротивления (ПТС), источник 4 тока, термочувствительный резистивный полумост (ТРП) 5, состоящий из ЭР 2 и ПТС 3 и имеющий выводы 6-9, усилитель 10, резисторы 11 и 12, измерительный усилитель (ИУ) 13 с входными выводами 14 и 15 и выходными выводами 16 и 17. ИУ 13 содержит неинвертирующий усилитель (НУ) 18, резисторы 19 и 20, дифференциальный усилитель 21, резисторы 22-25. ПТС 3 через вывод 7 подключен к входу усилителя 10, выход которого подключен к выводу 14 ИУ 13 непосредственно, а через ЛР 1 и ЭР 2 соединен с выходом источника 4 тока и выводом 15 ИУ 13. Первый вывод ПТС 3 соединен с выводом 7 ТРП 5 посредством первого провода линии связи, с выводом 6 ТРП 5-посредст/ вом второго провода линии связи, второй вывод ПТС 3 соединен с выводом 8 ТРП 5 посредством третьего провода линии связи.The device contains a linearizing resistor (LR) 1, a reference resistor (ER) 2, a platinum resistance thermoconverter 3 (PTS), a current source 4, a heat-sensitive resistive half-bridge (TRP) 5, consisting of ER 2 and PTS 3 and having conclusions 6-9, amplifier 10, resistors 11 and 12, measuring amplifier (DUT) 13 with input pins 14 and 15 and output pins 16 and 17. IU 13 contains a non-inverting amplifier (NU) 18, resistors 19 and 20, differential amplifier 21, resistors 22-25 . PTS 3 through pin 7 is connected to the input of amplifier 10, the output of which is connected to pin 14 of IU 13 directly, and through ЛР 1 and ЭР 2 it is connected to the output of current source 4 and pin 15 of IU 13. The first pin of PTS 3 is connected to pin 7 of TRP 5 through the first wire of the communication line, with the terminal 6 of the TRP 5 through the second wire of the communication line, the second terminal of the TCP 3 is connected to the terminal 8 of the TRP 5 by the third wire of the communication line.

Устройство для измерения температуры работает следующим образом.A device for measuring temperature is as follows.

Источник 4 тока вырабатывает стабильный ток, который протекает по последовательной цепи: ЭР 2, второй провод линии связи, ПТС 3, общая шина устройства. Кроме того, под действием разности потенциалов, приложенной к ЛР 1 (резистору положительной обратной связи), обусловленной выходным напряжением усилителя 10, протекает ток по следующей цепи: выход усилителя 10, вывод 6 ТРП 5, второй провод линии связи, ПТС 3, третий провод линии связи, общая шина устройства. Следовательно. через ПТС 3 и третий провод линии связи протекает сумма токов, что вызывает появление напряжения между выводами 7 и 8 ТРП 5.The current source 4 produces a stable current that flows through the serial circuit: ER 2, the second wire of the communication line, PTS 3, the general bus of the device. In addition, under the influence of the potential difference applied to LR 1 (positive feedback resistor), due to the output voltage of the amplifier 10, current flows through the following circuit: output of the amplifier 10, terminal 6 of the TRP 5, the second wire of the communication line, PTS 3, the third wire communication lines, common device bus. Consequently. the sum of currents flows through the TCP 3 and the third wire of the communication line, which causes the appearance of voltage between the terminals 7 and 8 of the TRP 5.

Это напряжение усиливается усилителем 10, коэффициент усиления которого выбран равным 2 с целью нейтрализации сопротивления проводов линии связи.This voltage is amplified by an amplifier 10, the gain of which is chosen equal to 2 in order to neutralize the resistance of the wires of the communication line.

Входное напряжение измерительного усилителя 13, т.е. напряжение между клеммами 14 и 15, прикладывается к входу (выводы 14 и 15) ИУ 13, а затем усиливается им.The input voltage of the measuring amplifier 13, i.e. the voltage between the terminals 14 and 15 is applied to the input (terminals 14 and 15) of the DUT 13, and then amplified by it.

НУ 18 включен как для согласования выходного сопротивления ТРП 5 с входным сопротивлением дифференциального усилителя 21, так и для увеличения точности ИУ путем увеличения коэффициента подавления синфазной составляющей.NU 18 is included both for matching the output impedance of the TRP 5 with the input impedance of the differential amplifier 21, and to increase the accuracy of the DUT by increasing the suppression coefficient of the common-mode component.

Устройство реализует способ линеаризации нелинейности платинового термопреобразователя сопротивления, заключающийся в формировании положительной обратной связи с выхода устройства на вход по току, питающему термопреобразователь сопротивления.The device implements a method for linearizing the nonlinearity of a platinum resistance thermal converter, which consists in generating positive feedback from the output of the device to the current input supplying the resistance thermal converter.

Сопротивление проводов линии связи не влияет как на выходное напряжение, так и на расчет сопротивления линеаризующего резистора. Технико-экономическая, эффективность устройства заключается в повышении точности в условиях дистанционного подключения термопреобразователя сопротивления по методу трехпроводной линии связи.The resistance of the wires of the communication line does not affect both the output voltage and the calculation of the resistance of the linearizing resistor. Feasibility, the effectiveness of the device is to increase accuracy in the conditions of remote connection of a resistance thermoconverter by the method of a three-wire communication line.

Claims

Claim

1. Device for measuring temperature. comprising a resistance thermoconverter, the first output through the first wire of a three-wire communication line connected to the input of a non-inverting amplifier, the output of which is connected to the first output of the linearizing resistor and the first input of the measuring amplifier, a source current, a reference resistor, a second and third wire of the communication line, characterized in that , in order to improve the accuracy of measurement, the output of the current source is connected to the second input of the measuring amplifier and is connected to the ne through the reference resistor and the second wire of the communication line by the first output of the resistance thermal converter, the second output connected through the third wire of the communication line to the device common bus, the second output of the linearizing resistor is connected to the connection point of the reference resistor and the second wire of the communication line.

2. Device pop. 1, characterized in that. that the measuring amplifier is made in the form of series-connected non-inverting amplifier and differential amplifier.