SU408170A1 - ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО дл МНОГОТОЧЕЧНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к цифровой измерительной технике, в частности к измерению температуры с помощью термопар с компенсацией их холодных спаев.

Известны цифровые устройства дл  многоточечного измерени  темнературы, содержащие термопары, подключенные через коммутатор к компенсационному мосту, стабилизированный источник питани  моста, измерительный блок, блок индикации результатов измерений, блок линеаризации и блок управлени .

Компенсационный мост служит дл  компенсации изменений э.д.с. термопар при отключении температуры холодных спаев от 0°С, при которой они должны находитьс . Но эта схема не обеспечивает требуемой точности компенсации э.д.с. холодных снаев, так как она не учитывает разброса характеристик термопар. По ГОСТ 3044-61 разброс значеВИЙ э.д.с дл  хромелькопелевых термопар может достигать ±0,2 мв в диапазоне температур от -50 до +300°С, что составл ет погрешность измерени  ±3°С. Поэтому дл  повышени  точности компенсации э.д.с. холодных спаев необходимо учитывать разброс характеристик термопар.

В св зи с этим предлагаемое устройство снабжено дискретной цепью резисторов, включенной последовательно с мостом, блоком управлени  указанной дискретной цепью, блоком пам ти значений э.д.с. каждой термопары , соответствующих заданной температуре холодных спаев, например 20°С, и блоком автоматического переноса этих значений в схему управлени  дискретной цепью резисторов, подключенным к блоку управлени  устройства.

На фиг. 1 показана принципиальна  схема описываемого устройства; на фиг. 2 - характеристики термопар до и после компенсации. Устройство содержит термопары 1, переходную коробку 2, коммутатор термопар 3, компенсационный мост 4 с медным сопротивлением 5 в одном из его плеч, стабилизированный источник посто нного тока 6 дл  питани  моста , измеритель э.д.с. 7, блок линеаризации 8, блок управлени  9, дискретную цепь резисторов 10, блок управлени  II дискретной цепью резисторов 10, блок пам ти 12, блок переноса 13 чисел из пам ти в блок управлени  11, блок индикации результатов измерений 14.

Устройство работает следующим образом. По результатам аттестации термопар значений их э.д.с. при температуре Го кодируютс  в двоичном коде и ввод тс  в блок пам ти 12.

По команде блока управлени  9 через коммутатор 3 подключаетс  перва  термопара и из блока пам ти 12 считываетс  число в двоичном коде, равное э.д.с. первой термопары нри температуре TQ, сн той при ее аттестации.

Это число заноситс  в блок управлени  11, который переключает резисторы дискретной цепи 10 таким образом, что выходное напр жение моста комненсации 4 равно э.д.с. холодных спаев первой термопары при номинальной температуре холодных спаев TQ. Э.д.с., создаваема  термопарой из-за разности температуры в переходной коробке, равной температуре окружающей среды и температуры То, компенсируетс  за счет изменени  медного сопротивлени  моста компенсации. Алгебраическую сумму напр жений, снимаемых с термопары и компенсационного моста, измер ют измерителем э.д.с. 7. Результат измерени  подают в блок линеаризации 8, а после линеаризации- в блок индикации 14.

После получени  результата измерени  на вход устройства подключают вторую термопару и все операции повтор ют.

Работу устройства на примере двух термопар по сн ет фиг. 2. На ней представлены характеристики термопар и моста компенсации, где 1 это характеристика первой термонары, холодные спаи которой наход тс  при 0°С и 2 -характеристика второй термопары, холодные спаи которой наход тс  при 0°С. Характеристики 1 и 2 получены при аттестации термопар .

la, 2а - характеристики первой и второй термопары, холодные спаи которых наход тс  при температуре Го.

В пам ти хран тс  значени  э.д.с. термопар 1 и 2 при температуре То в двоичном коде.

При считывании их из пам ти и коммутации дискретной цепи резисторов, выходные характеристики моста компенсации соответственно будут дл  первой термопары 3, дл  второй - 4.

После алгебраического сложени  напр жени , снимаемого с моста компенсации, и э.д.с. соответствующих термопар, характеристики 1 а и 2с смест тс  влево и совпадут с характеристиками 1 и 2, сн тыми при температуре холодных спаев, равной 0°С. Напр жение, снимаемое с термопар, включенных последовательно с мостом компенсации, при наличии предлагаемых дополнительных блоков после

линеаризации будет Пр мо пропорционально температуре рабочих спаев термопар.

Таким образом, наличие индивидуальной компенсации э.д.с. холодных спаев дл  каждой термопары позвол ет повысить точность

измерени . Точность измерени  температуры в диапазоне от -50°С до -f ШО°С дл  каждой точки не ниже 0,5%.

Предмет изобретени 

Цифровое устройство дл  многоточечного измерени  температуры, содержащее термопа-ры , подключенные через коммутатор к компенсационному мосту, стабилизированный источник питани  моста, измерительный блок, блок индикации результатов измерений, блок линеаризации и блок управлени , отличающеес  тем, что, с целью повьпнени  точности , оно снабжено дискретной цепью резисторов , включенной последовательно с мостом, блоком управлени  указанной дискретной цепью , блоком пам ти значений э.д.с. каждой термопары, соответствующих заданной температуре холодных спаев, например 20°С, и блоком автоматического переноса этих значений в схему управлени  дискретной цепью резисторов , подключенным к блоку управлени  устройства.