SU481795A1 - Способ определени температуры - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в системах температурно-ветрового радиозондировани  атмосферы с применением в качестве датчиков температуры устанавливаемых на радиозонды полупроводниковых терь. морезисторов, например, типа ММТ.

Известен способ определени  темпера- туры, при помощи полупроводниковых термо- резисторов, например, типа ММТ, основанный на измерении сопротивлени  Я терморезистора при неизвестной температуре Т и нахождений этой температуры по температурной характеристике терморезистора, аппроксимируемой аналитически зависимостью экспоненциального типа, описываемой формулой п Г) , л ВСУо Т

г/-т

где R - величина сопротивлени  термо резистора при 293°К; е - основание натуральных логарифмов (2,718...); В - посто нна , завис ща  от

свойств полупроводникового ма

териала, из которого изгоЮ лен терморезистор; Т - температура в °К, при кигщюб

измер ют величину сопротиьлениЯ|

Недостаток описанного способа сзА1клк чаетс  в том, что погрешность аппроксимации действительной температурной характеристики терморезистора весьма велики и в диапазоне температур от +50°С до достигает (дл  резисторов типа ММТ-1) величины 8 С. Это исключает использовани  аналитических методов, при тарировке по температуре радиозондов типа РКЗ, в которых датчиком температуры служит терморезистор типа ММТ-1.

Цель изобретени  - повышение точности аппроксимации температурной характериспики терморезистора при аналитическом задании аппроксимирующей формулы.

Повышение точности аппроксимащ1и по.чволит использовать аналитические методы тарировки температурных характеристик при изготовлении и использовании {юдиозондов , в частности, наличие достаточно точной аппроксимирующей формулы позвоЛит решить весьма актуальную в настоЯ шее врем  проблему ввода в ЭВМ температурной тарировочной характеристики зонда при машипной обработке результато Фемпературно-ветрового зондировани  атыосферы . i Сущность изобретени  заключаетс  в фыборе такой аппроксимирующей функции, котора  определ лась бы, достаточным кол чеством начальных условий. Поскольку рассмотрение ведетс  в координатах fтемпература-частота, требование увели- йени  числа начальпых услоБ15и равноск. требованию увеличени  количества базо рых точек (Т, R,) . задающих аппроксим рующую функцию, а это, в свою очередь, |м1вносильпо увеличению числа коэ -чниен- jroB в 4 Ормуле, онисывающей т-емператур-ijiyio характеристику терлорезистора. Дл  того чтобы cjoxpaHViTb эксноненциальную ап11рокс ыащ1 о, с;на, в ucHOBsioM, соответстиуст (физическим про-аессам в полуироводннксйом терморезисто |)е, показатель зкснонентьг, доиолне}; сум . мой членов, обратио нроиордиоиальных воз растающим степен м томпературьг (на |ина  с квадратичного члегта); nfsii этом ан роксимируюша  функцш имеет iR, Ae(-: Коэ4фиииенты А. В и Ь , онределпк) йппроксимиругощую функции), наход т, как И в рассмотренном BMuie способе, сонротнвлени  и тек-аюратуры в ( р -1- 1) базовь(х точках и пеша  соответствующую систему из JS| + 1) утзавнений, На чертеже изображен графи.к из у1енен погрешностей аппроксимапин в диапазоне температур дл  различных способов aisrip ксимации. Дл  унроллени  выкладок ра(х;мотрнм случай, KOiAa в показатель стеи.ени фюрму лы (2) входит только один старший член квадратичный. При этом апнроксимнрук и.а формула имеет вид о Jj ( индекс 2 у коэ(|4 ициёнта 3-1 онул1ен), ; Дл  нахождени  коэфрициентов А, В и Р необходимо измерить значени  со1тротив леиий и температур в трех базовых точках по намеренным величинам (Г , R ), (Tg. R ( 1, ) реша  системлг уравинний R,- дR -А.р /В D , еЧт/xf ; R, А-е О Т, наход т /ц . -ь -ч ( ) А™Й. в Й-.).|-°-(г.-|)&i . 1 Щ 10 А, f /1 Mf. . - rr l-n U rp in D --Ч rtTa Vt i HT т.Дт Зкспериментальна  проверка на партии герморезисторов типа ММТ-1 показала, -iTo наименвш 5е погрешности аппроксимаП Ш 3 диапазоне температур от +5О до 70°С имеют место при следуюлшх значени х базовых температур: Т 248°К, Т,278°К и Т,ЗО8°К. На чертеже ( KpHBaji З) изображен ход зависимости усредненной погрешности /д Т дл  партии нз 30 терморезисторов при аппроксимапии но формуле (6). Измерени  проводились в камере холод-тепло ; температура в камере измер лась и поддерживалась с точно- с;ть,.о не хуже 0,1°С с помошью термометjia типа теп, а сопротивление терморезисторов измер лось потеншюметрическим мостом с точностью не хуже 0,О5%. На чертеже изображен также ход усредненных погрешностей /дл  способа аппроксимации формулой дю ГОСТ 1(3688-63 при , К (крива  1) и дл  способа аппроксимации с использованием шести базовых температур (крива  2); при этом весь темпера-УР диапазон от +5Q С до -70 С был разбит на три поддиапазона, в каждом поддиапазоне аппроксимащш велась по формуле ИЗ ГОСТ 10688 63 с использованием двух базовых температур. Несмотр  на то, что количество базовых точек в этом случае