SU1719925A1

SU1719925A1 - Temperature-measuring device

Info

Publication number: SU1719925A1
Application number: SU904783460A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Григорьевич Деркач
Original assignee: Казанское приборостроительное конструкторское бюро
Priority date: 1990-01-16
Filing date: 1990-01-16
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени малых изменений температуры Дл достижени поставленной цели в устройство дополнительно введены п тый и шестой ключи, подключенные выходами к второму входу усилител , входами соответственно к выходам датчика температуры окружающей среды и датчика температуры, а соединенными между собой управл ющими входами - к выходу генератора управл ющих импульсов, причем датчик температуры и датчик температуры окружающей среды соединены между собой последовательно разноименными полюсами. 1 ил„This invention relates to a measurement technique. The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring small temperature changes. To achieve this goal, the device additionally includes the fifth and sixth keys connected by the outputs to the second input of the amplifier, inputs respectively to the outputs of the ambient temperature sensor and the temperature sensor, and interconnected control inputs - to the output of the control pulse generator, with the temperature sensor and the ambient temperature sensor being interconnected in series with each other Luce. 1 il „

Description

Изобретение.относитс к измерительной технике.The invention relates to measurement technology.

Известно устройство дл измерени температуры, содержащее датчик температуры , усилитель посто нного тока, выход которого через первый ключ св зан с выходом датчика температуры, а через второй ключ - с датчиком температуры окружающей среды, третий и четвертые ключи, измерительный прибор и генератор управлени ключами.A device for measuring temperature is known, comprising a temperature sensor, a direct current amplifier, the output of which is connected to the temperature sensor through a first switch and the second and fourth switches to an ambient temperature sensor through a second switch, a measuring device and a key control generator.

Однако известное устройство характеризуетс сложностью и недостаточной точностью,.However, the known device is characterized by complexity and lack of accuracy.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл измерени температуры, содержащее датчик температуры , усилитель посто нного тока, выход которого, подключен к входу первого ключа, вход через второй ключ - с датчиком температуры окружа-1Closest to the present invention is a device for measuring temperature, which contains a temperature sensor, a DC amplifier, the output of which is connected to the input of the first switch, the input through the second switch - with an ambient temperature sensor-1

ющеи среды, четвертый ключ, при этом управл ющие входы ключей св заны с генератором управлени ключами, измерительный прибор и инвертор напр жени , подключенный к выходу усилител посто нного тока„ Вход измерительного прибора св зан с выходом первого ключа и через четвертый ключ - с выходом инвертора напр жени .environment, the fourth key, while the control inputs of the keys are connected to the key control generator, measuring device and voltage inverter connected to the output of the DC amplifier "The input of the measuring device is connected to the output of the first key and through the fourth key to the output inverter voltage.

Однако известное устройство характеризуетс недостаточной точностью измерени малых изменений температуры . .However, the known device is characterized by insufficient accuracy in measuring small temperature changes. .

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени малых изменений температуры. The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring small temperature changes.

Дл достижени поставленной цели в устройство дл измерени температуры , содержащее датчик температуры и датчик температуры окружающей среды,To achieve this goal, a temperature measuring device comprising a temperature sensor and an ambient temperature sensor,

4242

соwith

to orto or

10ten

усилитель посто нного тока, подключенный первым входом через первый и второй ключи с выходами датчиков температуры и датчика температуры окружающей среды, выходом через третий ключ к выходу измерительного прибора , подсоединенного через последовательно соединенные четвертый ключ и инвертор к выходу усилител посто нного тока.и генератор управл ющих импульсов , подсоединенный выходом к управл ющим входам первого, второго , третьего и четвертого ключей, введены п тый и шестой ключи, подклю-jc ченные выходами к второму входу уси- лител посто нного тока, выходами соответственно к выходам датчика температуры и датчика температуры окружающей среды и соединенными между собой управл ющими входами к выходу генератора управл ющих импульсов, причем датчики температуры и температуры окружающей среды соединены между собой последовательно разноименными полюсами.DC amplifier connected by the first input through the first and second keys with the outputs of the temperature sensors and the ambient temperature sensor, output via the third key to the output of the measuring device connected through the fourth key connected in series and the inverter to the output of the DC amplifier. The pulses connected by the output to the control inputs of the first, second, third, and fourth keys are entered by the fifth and sixth keys connected by the outputs to the second input of the amplifier a DC output respectively to the outputs of the temperature sensor and the temperature sensor medium and interconnected by control inputs to the generator output control pulses, wherein the temperature sensors and the ambient temperature are connected together in series with opposite poles.

На чертеже приведена блок-схема устройства оThe drawing shows the block diagram of the device about

Устройство дл измерени температуры содержит датчик 1 температуры, датчик 2 температуры окружающей среды , ключи 3 и , соедин ющие выходы датчиков 1 и 2 температуры с первым входом усилител 7 посто нного тока, дополнительные ключи 5 и 6/соедин ющие второй вход усилител 7 с выходом датчиков 1 и 2, инвертор 8 напр жени , ключи 9 и 10, генератор 11 управл ющих импульсов и измерительный прибор 12„ .The device for measuring temperature contains a temperature sensor 1, an ambient temperature sensor 2, keys 3 and connecting additional outputs of sensors 1 and 2 of temperature to a first input of a constant current amplifier 7, additional keys 5 and 6 / connecting a second input of amplifier 7 to an output sensors 1 and 2, inverter 8 voltage, keys 9 and 10, generator 11 control pulses and measuring device 12.

Устройство дл измерени температуры работает следующим образом.The temperature measuring device operates as follows.

Генератор 11 последовательно вырабатывает на своем выходе сигналы 1 и О со строго одинаковой длительностью .The generator 11 sequentially produces at its output signals 1 and O with a strictly identical duration.

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

В исходный момент времени, когда на выходе генератора .11 присутствует сигнал 1, замкнуты ключи 3,5, 9, а ключи 4, 6 и 10 разомкнуты. Когда на выходе генератора 11 по вл етс О ключи 3, 5 и 9 размыкаютс , а ключи k, 6 и 10 замыкаютс .At the initial moment of time, when signal 1 is present at the output of the generator .11, the keys 3,5, 9 are closed, and the keys 4, 6, and 10 are open. When at the output of generator 11, keys O, 3, 5, and 9 open, and keys k, 6, and 10 close.

Датчик .1 температуры (термопара) вырабатывает электрический сигнал Е, равныйThe temperature sensor .1 (thermocouple) produces an electrical signal E equal to

,.+Е. + E

X X

Е.E.

эдсemf

ЭДСEmf

ры0sn0

гор чего спа термопары; холодного спа термопаhot spa thermocouples; cold spa thermo

Датчик 2 вырабатывает напр жение, в зависимости от температуры окружа- щей среды в зоне холодных концов термопары и равное Е (может быть выполнен в виде мостовой схемы, в одно из плеч которой включен терморезистор ) оSensor 2 produces a voltage, depending on the ambient temperature in the zone of the cold ends of the thermocouple, and equal to Е (can be made in the form of a bridge circuit, one of the arms of which includes a thermistor)

Так как датчики 1 и 2 включены последовательно и встречно, то в исходный момент времени с выхода усилител на вход измерительного прибора 12 подаетс напр жение U( , равноеSince sensors 1 and 2 are connected in series and counter, then at the initial moment of time from the output of the amplifier to the input of the measuring device 12, the voltage U is applied (equal to

U{ (ЕГ+ЕХ)-ЕГ+ЕСМ К(ЕГ+ЕU {(EG + EX) -EG + ECM K (EG + E

смcm

)-к,)-to,

гдеWhere

Есмнапр жение смещени нул усилител ;Equalization bias zero amplifier;

К - коэффициент усилени усилител .K is the gain of the amplifier.

После переключени сигнала на выходе генератора 11 с 1 на 0м на вход усилител подаетс разность напр жений датчиков 1 и 2, но с противоположным знаком, а на вход измерительного прибора подаетс усиленное усилителем и проинвертированное инвертором напр жение U2After switching the signal at the output of the generator 11 from 1 to 0m, the difference in voltage of sensors 1 and 2, but with the opposite sign, is fed to the input of the amplifier, and the amplifier’s voltage inverted by inverter U2 is fed to the input of the measuring device.

иг -1(-Ег+ЕсИ)-К,u -1 (-Eg + ESI) -K,

Напр жение, поступающее на измерительный прибор (усредненное за два цикла работы), равноThe voltage supplied to the measuring device (averaged over two cycles of operation) is equal to

,5(U1+U2)0,5(Er+ECM)K+(Er- -ЕСМ) ;, 5 (U1 + U2) 0.5 (Er + ECM) K + (Er- - EСМ);

и пропорционально измер емой температуре .and proportional to the temperature being measured.

Предлагаемое устройство, как и устройство-прототип, не чувствительно к дрейфу нул усилител посто нного тока.The proposed device, like the prototype device, is not sensitive to the drift of a zero DC amplifier.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом при равном коэффициенте усилени усилител имеет выходное напр жение в 2 раза большее, в результате чего можно, например, повысить в два раза момент противодействующей пружины в магнитоэлектрическом измерительном приборе, что приводит к уменьшению погрешности от трени в опорах и повышению виброустойчивости.The proposed device, compared with the prototype, with an equal amplification factor of the amplifier, has an output voltage twice as large, as a result of which it is possible, for example, to double the torque of the opposing spring in a magnetoelectric measuring device, which leads to a decrease in friction error in the supports and an increase vibration resistance.

Claims

Invention Formula

Temperature measuring device containing a temperature sensor

and an ambient temperature sensor, a DC amplifier connected by the first input through the first and second keys to the outputs of the temperature sensor and the ambient temperature sensor. The output through the third switch to the input of the measuring device connected in series a fourth switch O, and an inverter to the output of the DC amplifier, and a control pulse generator connected by an output to the control inputs of the first, second, third and fourth keys, 15, characterized in that

To improve the accuracy of measuring small temperature changes, the fifth and sixth keys were connected to the second input of the DC amplifier, the inputs to the outputs of the temperature sensor and the ambient temperature sensor, and interconnected control inputs. -. a control pulse pulse, and the temperature sensor and the ambient temperature sensor are interconnected in series by opposite poles.