SU1739211A1 - Temperature difference metering device - Google Patents
Temperature difference metering device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1739211A1 SU1739211A1 SU894803390A SU4803390A SU1739211A1 SU 1739211 A1 SU1739211 A1 SU 1739211A1 SU 894803390 A SU894803390 A SU 894803390A SU 4803390 A SU4803390 A SU 4803390A SU 1739211 A1 SU1739211 A1 SU 1739211A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- amplifier
- input
- output
- subtractor
- temperature difference
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к области термометрии и позвол ет повысить точность измерени разности температур при одновременном расширении функциональных возможностей. Источник 3 посто нного тока поддерживает посто нный ток через термопреобразователи сопротивлени (ТС) 1 и 2. Генератор 6 тактовой частоты управл ет ключами 4 и 5. В первом такте конденсаторы зар жаютс до разности потенциалов , равной падению напр жений на ТС 1 и 2. Во втором такте конденсаторы соедин ютс согласно и на вход усилител 10 подаетс напр жение, равное сумме падений напр жений на ТС 1 и 2. Выходной сигнал усилител -сумматора 8 пропорционален истинной разности температур 2 ил.The invention relates to the field of thermometry and allows to improve the accuracy of measuring the temperature difference while simultaneously expanding the functionality. A constant current source 3 maintains a direct current through resistance thermocouples (TC) 1 and 2. The clock frequency generator 6 controls the switches 4 and 5. In the first cycle, the capacitors are charged to a potential difference equal to the voltage drop on TC 1 and 2. In the second cycle, the capacitors are connected according to and the input to the amplifier 10 is supplied with a voltage equal to the sum of the voltage drops on the TS 1 and 2. The output signal of the amplifier-summator 8 is proportional to the true temperature difference 2 Il.
Description
сл Сsl C
XIXi
со юwith y
ЮYU
Изобретение относитс к температурным измерени м и предназначено дл точного измерени разности температур и одной абсолютной температуры, используемых дл управлени процессами.The invention relates to temperature measurements and is intended to accurately measure the temperature difference and one absolute temperature used to control processes.
Известно устройство дл измерени разности температур, содержащее два термопреобразовател сопротивлени (ТС), потенциальные выходы которых подключены к входам блока преобразовани , включающего в себ запоминающие конденсаторы и управл емые ключи, причем вход одного ключа соединен с общей схемой, а вход второго ключа подключен к средней точке соединени масштабного резистора и резистора обратной св зи.A device for measuring the temperature difference is known, which contains two resistance thermocouples (TCs), the potential outputs of which are connected to the inputs of the conversion unit, which includes storage capacitors and controllable keys, one input of the key connected to the general circuit the connection point of the scale resistor and feedback resistor.
Недостатком устройства вл етс наличие значительной погрешнеости измерени разности температур в широком диапазоне температур за счет неидентичности начальных (при 0°С) сопротивлений термопреобразователей .The drawback of the device is the presence of significant error in measuring the temperature difference in a wide temperature range due to the nonidentity of the initial (at 0 ° C) resistances of the thermal converters.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл измерени разности температур , содержащее источник посто нного напр жени , к выходу которого подключены последовательно компенсационный резистор и два ТС, первый переменный резистор , шкала которого отградуирована в отклонени х обоих ТС, шесть блоков преобразовани и второй переменный резистор, резистор обратной св зи, первый усилитель переменного тока, первый фазочувстви- тельный усилитель, управл ющий двигателем , соединенным с движком реохорда, второй фазочувствительный усилитель и генератор тактовых импульсов.The closest in technical essence and the achieved result is a device for measuring the temperature difference, containing a source of constant voltage, to the output of which a compensation resistor and two TCs are connected in series, the first variable resistor, whose scale is calibrated in the deviations of both TCs, and the second variable resistor, feedback resistor, the first AC amplifier, the first phase-sensitive amplifier controlling the motor connected to the engine chord, a second phase sensitive amplifier and a clock generator.
Однако данное устройство имеет недостаточно высокую точность измерени разности температур из-за сложности точной компенсации по входу, так как величина сигнала , обусловленна неидентичность характеристик ТС, сопоставима с величиной импульсных помех, вызванных дополнительными блоками преобразовани (БП). Данное устройство не дает возможность измерить абсолютное значение температур, которое часто необходимо знать дл управлени технологическим процессом.However, this device does not have a sufficiently high accuracy in measuring the temperature difference due to the complexity of accurate compensation for the input, since the signal value, due to the non-identical characteristics of the vehicle, is comparable to the magnitude of impulse noise caused by additional conversion units (PSUs). This device does not make it possible to measure the absolute value of the temperature, which is often necessary to know to control the technological process.
Цель изобретени - повышение точности измерени при одновременном расширении функциональных возможностей за счет измерени абсолютного значени одной температуры.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy while simultaneously expanding the functionality by measuring the absolute value of one temperature.
Дл достижени этой цели в устройство дл измерени разности температур, содержащее источник посто нного тока, к выходу которого подключены два последовательно соединенных ТС, генератор тактовой частоты , подключенный первым и вторым выходами к соответствующим управл ющим входам первого и второго БП, к первым выходам которых подключен первый ТС, аTo achieve this goal, a device for measuring the temperature difference, containing a DC source, to the output of which two serially connected vehicles are connected, a clock frequency generator connected by the first and second outputs to the corresponding control inputs of the first and second power supplies, to the first outputs of which are connected first vehicle as well
второй ТС подключен к второму входу второго БП, первый усилитель, второй усилитель , подключенный входом к выходу второго блока преобразовани , а выходом соединенный с резистором, потенциометр,The second TC is connected to the second input of the second power supply unit, the first amplifier, the second amplifier connected to the output of the second conversion unit, and the output connected to the resistor, a potentiometer,
0 подключенный выводами к источнику питани , и первый блок индикации, введены уси- литель-вычитатель, сумматор-вычитатель, первый и второй усилители-сумматоры и второй блок индикации, при этом второй ТС0 connected by leads to a power source, and the first display unit, the amplifier-subtractor, adder-subtractor, the first and second amplifiers-adders, and the second display unit are entered, the second vehicle
5 подключен к второму входу первого БП, выходом подключенного к входу первого усилител , соединенного с первым входом первого усилител -сумматора, подключенного к первому блоку индикации, выход вто0 рого усилител подключен к первым входам усилител -вычитател , сумматора-вычита- тел и второго усилител -сумматора, соединенного с вторым блоком индикации, а вторым входом подключенного к выходу5 is connected to the second input of the first power supply unit, the output connected to the input of the first amplifier connected to the first input of the first amplifier — the accumulator connected to the first display unit; the output of the second amplifier is connected to the first inputs of the amplifier of the subtractor, the adder-subtractor and the second amplifier -summator connected to the second display unit, and the second input connected to the output
5 первого усилител , усилитель-вычитатель вторым входом соединен с движком потенциометра , а выходом - с вторым входом сумматора-вычитател , подключенного выходом к второму входу .первого усилител 0 сумматора.5 of the first amplifier, the amplifier-subtractor by the second input is connected to the potentiometer engine, and the output is connected to the second input of the adder-subtractor connected by the output to the second input of the first amplifier 0 of the adder.
В предлагаемом устройстве компенсаци сигнала, обусловленного неидентичностьюпараметров (начальных сопротивлений и термического коэффици5 ента сопротивлени ) ТС, проводитс по усиленному выходному сигналу, что позвол ет отказатьс от дополнительных БП, и при одновременном упрощении устройства обеспечиваетс повышение точности изме0 рений, поскольку уменьшаютс импульсные помехи, вызванные большим числом БП. Расширение функциональных возможностей устройства путем одновременного измерени абсолютного значени одной изIn the proposed device, the signal compensation due to the non-identical parameters (initial resistances and thermal resistance coefficient) of the vehicle is conducted over an amplified output signal, which makes it possible to reject additional power supplies and, at the same time, simplifies the device, increasing the accuracy of measurements, because the pulsed interference caused by a large number of BP. Enhance the functionality of the device by simultaneously measuring the absolute value of one of
5 температур позвол ет просто реализовывать алгоритм управлени дл сложных технологических процессов.5 temperature makes it easy to implement a control algorithm for complex technological processes.
На фиг.1 представлена блок-схема устройства дл измерени разности темпера0 тур; на фиг.2 - принципиальна схема элемента коммутации БП.FIG. 1 is a block diagram of a device for measuring temperature difference; 2 is a circuit diagram of a switching element BP.
Устройство дл измерени разности температур (фиг. 1) содержит два последова- тельносоединенныхТС 1 и 2, подключенныхThe device for measuring the temperature difference (FIG. 1) contains two series-connected TCs 1 and 2 connected
5 к источнику 3 посто нного тока, и два БП 4 и 5, управл ющие входы которых подключены к выходам генератора 6 тактовой частоты . Первый ТС 1 подключен к первому, а второй ТС 2 к второму входу первого БП 4, выходы которого подключены к входам первого усилител 7, выполненного в виде усилител с коррекцией нул . Выход первого усилител 7 подключен к входу первого усилител -сумматора 8 и к входу второго усилител -сумматора 9.5 to a source of 3 DC, and two power supply units 4 and 5, the control inputs of which are connected to the outputs of the generator 6 clock frequency. The first TC 1 is connected to the first, and the second TC 2 to the second input of the first PSU 4, the outputs of which are connected to the inputs of the first amplifier 7, made in the form of an amplifier with zero correction. The output of the first amplifier 7 is connected to the input of the first amplifier - accumulator 8 and to the input of the second amplifier - accumulator 9.
Первый ТС 1 подключен к первому, а второй ТС 2 к второму входу второго БП 5, выходы которого подключены к входам второго усилител 10, также выполненного в виде усилител с коррекцией нул . Выход второго усилител 10 подключен к заземленному резистору 11 (выполн ющему роль резистора нагрузки или обратной св зи), который подключен к первому входу суммато- ра-вычитател 12, выполненного с мостовыми схемами на входе, к входу второго усилител -сумматора 9 и к первому входу усилител -вычитател 13, к второму входу которого подключен движок потенциометра 14, подключенного выводами к источнику питани (не указан). Выход усилител -вычитател 12 подключен к входу первого усилител -сумматора 8. К выходам первого и второго усилителей-сумматоров 8 и 9 подключены соответственно первый и второй блоки 15 и 16 индикации, выполненные в виде блоков преобразовани напр жени в унифицированный выходной сигнал.The first TC 1 is connected to the first, and the second TC 2 to the second input of the second PSU 5, the outputs of which are connected to the inputs of the second amplifier 10, also made in the form of an amplifier with zero correction. The output of the second amplifier 10 is connected to a grounded resistor 11 (acting as a load or feedback resistor), which is connected to the first input of the adder-subtractor 12, made with bridge circuits at the input, to the input of the second amplifier -cummator 9 and to the first the input of the amplifier-reader 13, to the second input of which is connected the slider of the potentiometer 14 connected by leads to a power source (not specified). The output of the amplifier-reader 12 is connected to the input of the first amplifier-accumulator 8. The outputs of the first and second amplifiers-adders 8 and 9 are connected, respectively, to the first and second display blocks 15 and 16, made in the form of voltage conversion units to a unified output signal.
Первый и второй БП 4 и 5 состо т из двух элементов коммутации, принципиальна схема которых представлена на фиг.2. Элемент коммутации представл ет собой конденсатор, выводы которого подключены к двум парам (а и Ь) ключей, управл емых генератором 6 тактовой частоты таким образом , что в такте а замкнуты ключи а и разомкнуты ключи Ь, а в такте b наоборот. Выводы а условно названы входом, а выводы Ь - выходом БП 4 и 5. В первом БП 4 соединен вывод bi первого элемента коммутации с выводом bi второго элемента коммутации (соединение показано на фиг.1), а во втором БП 5 соединен вывод D2 первого элемента коммутации с выводом bi второго элемента коммутации (также показано на фиг.1).The first and second power supply units 4 and 5 consist of two switching elements, the circuit diagram of which is shown in Fig. 2. The switching element is a capacitor whose terminals are connected to two pairs (a and b) of keys controlled by a clock frequency generator 6 in such a way that keys a are closed in cycle a and keys b are open and in cycle b are reversed. Conclusions a are conventionally called an input, and conclusions b are the output of BP 4 and 5. In the first BP 4, the output bi of the first switching element is connected to the output bi of the second switching element (connection shown in Fig. 1), and in the second BP 5, the output of D2 switching element with the output bi of the second switching element (also shown in figure 1).
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Перед началом работы один раз дл конкретной пары ТС 1 и 2 провод т регулирование . ТС 1 и 2 помещают в среду с температурой 0°С и регулировкой положени движка потенциометра 14 устанавливают выходное напр жение усилител -вычитател 13 равное нулю.Before starting work, adjustment is carried out once for a particular pair of TS 1 and 2. TC 1 and 2 are placed in an environment with a temperature of 0 ° C and by adjusting the position of the slider of the potentiometer 14, the output voltage of the subtractor 13 is set to zero.
ТС 1 и 2 размещают в контролируемую среду. Источник 3 посто иного тока поддерживает посто нный ток через ТС 1 и 2. Генератор 6 таактовой частоты управл ет ключами БП 4 и 5. В такте а замыкаютс TC 1 and 2 are placed in a controlled environment. A constant current source 3 maintains a direct current through TC 1 and 2. The generator of the taak frequency controls the keys of the power supply unit 4 and 5. In step a, they close
ключи а, и конденсаторы первого и второго БП 4 и 5 зар жаютс до разности потенциалов , равной падению напр жений на ТС 1 и 2. В это врем происходит также коррекци нул усилителей 7 и 10.the keys a, and the capacitors of the first and second PSUs 4 and 5 are charged to a potential difference equal to the voltage drop across TC 1 and 2. At this time, the correction of the amplifiers 7 and 10 also occurs.
В такте Ь конденсаторы первого БП 4 соедин ютс встречно и на вход первого усилител 7 поступает разность напр жений на ТС 1 и 2. Усиленный разностныйIn tact b, the capacitors of the first power supply unit 4 are connected oppositely and the voltage difference between TC 1 and 2 arrives at the input of the first amplifier 7. The amplified difference
сигнал с выхода первого усилител поступает на входы первого и второго усилителей- сумматоров 8 и 9.the signal from the output of the first amplifier is fed to the inputs of the first and second amplifiers-adders 8 and 9.
Конденсаторы второго БП 5 соедин ютс согласно и на вход второго усилител 10The capacitors of the second BP 5 are connected according to and to the input of the second amplifier 10
подаетс напр жение, равное сумме падений напр жений на ТС 1 и 2. При этом паде- ние напр жени на резисторе 11 пропорционально температуре, средней между температурами, измеренными ТС 1 иa voltage is applied equal to the sum of the voltage drops on TC 1 and 2. The voltage drop on the resistor 11 is proportional to the temperature average between the temperatures measured by TC 1 and
2.2
Напр жение с резистора 11 подаетс на вход усилител -вычитател 13, на второй вход которого от движка потенциометра 14 поступает напр жение смещени , равноеThe voltage from the resistor 11 is fed to the input of the amplifier-reader 13, to the second input of which from the slider of the potentiometer 14 is supplied a bias voltage equal to
падению напр жени на резисторе 11 при 0°С.the voltage drop across resistor 11 at 0 ° C.
Напр жение с резистора 11 одновременно поступает на первый вход суммато- ра-вычитател 12 и на вход второгоThe voltage from the resistor 11 simultaneously goes to the first input of the subtractor 12 and to the input of the second
усилител -сумматора 9, а сигнал с выхода усилител -вычитател 13 подаетс на второй вход сумматора-вычитател 12. Мостовые схемы сумматора-вычитател 12 формируют напр жени , равные величинамthe amplifier is a summator 9, and the signal from the output of the amplifier and subtractor 13 is fed to the second input of the adder-subtractor 12. The bridge circuits of the adder-subtractor 12 form voltages equal to
напр жений за счет неидентичности начальных сопротивлений по входному сигналу с выхода усилител -вычитател 13. Величина напр жени на выходе сумматора-вычитател 12 равна напр жению поправки на неидентичность ТС 1 и 2.voltages due to the nonidentity of the initial resistances on the input signal from the output of the amplifier subtractor 13. The voltage at the output of the adder-subtractor 12 is equal to the voltage of the correction for nonidentity of the TS 1 and 2.
Этот сигнал поступает на вход первого усилител -сумматора 8, выходной сигнал которого пропорционален истинной разности температур А Т за счет коррекции сигнала на величину поправки, завис щей от неидентичности ТС 1 и 2.This signal is fed to the input of the first amplifier - accumulator 8, the output signal of which is proportional to the true temperature difference А T due to the correction of the signal by the amount of correction depending on the nonidentity of TS 1 and 2.
Сигнал на выходе второго усилител - сумматора 9 пропорционален температуреThe signal at the output of the second amplifier - adder 9 is proportional to the temperature
Tf, измеренной ТС 1. Сигналы с выходов первого и второго усилителей-сумматоров 8 и 9 поступают соответственно на первый и второй блоки 15 и 16 индикации, преобразующие напр жение в унифицированный выходной сигнал. Выходной сигнал первого блока 15 индикации соответствует разности температур AT, а выходной сигнал второго блока 16 индикации - температуре TiTf, measured by the TC 1. The signals from the outputs of the first and second amplifiers-adders 8 and 9, respectively, arrive at the first and second display blocks 15 and 16, which convert the voltage into a unified output signal. The output signal of the first display unit 15 corresponds to the temperature difference AT, and the output signal of the second display unit 16 to the temperature Ti
Предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет более высокую точ- ность, так как способ коррекции, реализуемый в предлагаемом устройстве, позвол ет учесть индивидуальные парамет- ры ТС и исключить остаточную (систематическую ) погрешность при индивидуальной градуировке, таким образом, исключаетс погрешность измерени , обусловленна неидентичными ТС и реальна погрешность определ етс схемным решением блоков устройства.The proposed device as compared with the known one has a higher accuracy, since the correction method implemented in the proposed device allows to take into account the individual parameters of the vehicle and eliminate the residual (systematic) error in the individual calibration, thus eliminating the measurement error due to non-identical TCs and the real error is determined by the circuit design of the device blocks.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894803390A SU1739211A1 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Temperature difference metering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894803390A SU1739211A1 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Temperature difference metering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1739211A1 true SU1739211A1 (en) | 1992-06-07 |
Family
ID=21502480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894803390A SU1739211A1 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Temperature difference metering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1739211A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002097385A1 (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-05 | Thermometric Ab | Absolute temperature measuring apparatus and method |
-
1989
- 1989-12-19 SU SU894803390A patent/SU1739211A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 779824, кл. G 01 К 7/16, 1980. Авторское свидетельство СССР № 968633, кл. G 01 К 7/16, 1982. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002097385A1 (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-05 | Thermometric Ab | Absolute temperature measuring apparatus and method |
| US6994467B2 (en) | 2001-05-30 | 2006-02-07 | Thermometric Ab | Absolute temperature measuring apparatus and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4210024A (en) | Temperature measurement apparatus | |
| JP3106805B2 (en) | Pressure difference measuring method and displacement converter | |
| US4099238A (en) | Apparatus for determining a magnetic field | |
| JP3580817B2 (en) | Measuring amplifier | |
| SU1739211A1 (en) | Temperature difference metering device | |
| JPH03501915A (en) | analog to digital converter | |
| JP4809837B2 (en) | How to operate a heat loss pressure sensor with resistance | |
| JP2674095B2 (en) | Zero adjustment circuit of bridge circuit | |
| KR101446759B1 (en) | Output specification calibrating apparatus for a capacitance press sensor | |
| JPH05149977A (en) | Comparing apparatus for ac/dc difference of thermoelectric ac/dc converter | |
| SU1506297A1 (en) | Device for measuring temperature | |
| SU1114900A1 (en) | Device for measuring temperature | |
| US3363178A (en) | Bridge apparatus for determining the hybrid parameters of a transistor under test | |
| SU657278A1 (en) | Device for automatic testing in dynamic mode of thermometers made of non-precious metals | |
| JPS5856818B2 (en) | density and kay | |
| SU1397743A1 (en) | Multipoint digital thermometer | |
| JPS58166226A (en) | Photoelectric transducer | |
| RU2025675C1 (en) | Device for measuring temperature and temperature difference | |
| RU2039956C1 (en) | Device converting physical parameters into electric signal | |
| SU830146A2 (en) | Digital thermometer | |
| SU1242727A1 (en) | Device for measuring temperature | |
| SU1029018A1 (en) | Device for measuring temperature and temperature difference | |
| RU2222828C1 (en) | Differentiating device | |
| SU838414A1 (en) | Device for measuring temperature difference | |
| SU939963A1 (en) | Digital temperature meter |