SU708174A1 - Устройство дл измерени разности температур - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области термометрии и может быть использовано в устройствах дл  измерени  температуры с применением в качестве датчиков температуры термочувствительных резисторов при дистанционном подключении их к приборам контрол  и регулировани .

Известно устройство дл  измерени  разности температур, содержащее уравнительный мост и регул тор разности температур 1. Датчики температуры подключены в этом устройстве при помощи общей дл  двух датчиков двухпроводной линии, при этом один из датчиков включаетс  в первый из ее проводов, другой - во второй провод.

Недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерени  в св зи с тем, что датчики температуры имеют две соединительных линии и при дистанционном подключении возникает некомпенсируема  погрешность , вносима  различием их сопротивлений .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  разности температур, содержащее четырехплечий измерительный мост с термочувствительными резисторами в первом и втором смежных плечах, подключенными дистанционно первыми двум  проводами соединительных линий, источник стабилизированного тока, операционный усилитель и измеритель напр жени  2.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерени , обусловленна  тем, что подключение датчиков температуры осуществл етс  при помощи общей дл  двух датчиков двухпроводной линии .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  при дистанционном подключении термочувствительных резисторов посредством трехпроводных соединительных линий.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в первое и второе плечи моста со стороны общей точки включены два резистора , выводы третьих проводов соединительных линий объединены и подключены через резистор к общей точке третьего и четвертого плеч моста. На чертеже изображена электрическа  принципиальна  схема предлагаемого устройства дл  измерени  разности температур . Схема содержит четырехплечий измерительный мост с термочувствительными резисторами 1,2 в первом и втором смежных плечах, подключенными дистанционно первыми двум  проводами 3 и 4, 5 и 6 соответственно соединительных линий, резисторным задатчиком 7 потенциометрического типа BO втором и третьем плечах посто нным резистором 8 в третьем плече, резистивным делителем на резисторах 9, 10 в четвертом плече, источник 11 стабилизированного тока, подключенный первым выводом к общей точке первого и четвертого плеч, первому выводу диагонали питани  измерительного моста и к общей шине 12 устройства, а вторым выводом - к общей точке второго и третьего плеч (подвижному контакту задатчика 7), второму выводу диагонали питани  измерительного моста, операционный усилитель 13, подключенный инвертирующим входом к общей точке 14 третьего и четвертого плеч и первому выводу диагонали измерительного моста, а неинвертирующим входом- к общей точке 15 первого и второго плеч и второму выводу выходной диагонали измерительного моста, выходом через резистор 16 к общей точке 17 резистивного делител  на резисторах 9, 10 четвертого плеча, измеритель напр жени , подключенный между выходом операционного усилител  13 и общей шиной 12 устройства. В первое и второе плечи измерительного моста со стороны общей точки 15 включены два резистора 18, 19 (последовательно с соответствующими проводами 6, 4 соединительных линий), выводы 20, 21 третьих проводов 22, 23 соединительных линий объединены и подключены через резистор 24 к общей точке 14 третьего и четвертого плеч измерительного моста. В предлагаемом устройстве образован допол нигельный мост (обведен пунктиром), в первое плечо которого включен провод 23, во второе - провод 22, в третье - провод 6 И резистор 18, в четвертое - резистор 19 и провод 4. Выводы диагонали питани  дополнительного моста обозначены позици ми 25, 26, выводь выходной диагонали - позици ми 15, 27. Устройство дл  измерени  разности температур работает следующим образом. От источника 11 стабилизированного тока к диагонали питани  (подвижной контакт задатчика 7 - обща  щина 12 устройства) измерительного моста подводитс  стабилизированный ток, который далее разветвл етс  и протекает по двум параллельным ветв м: последовательно соединенные плечи (первое и второе, третье и четвертое)) измерительное моста, при этом ток третье и четвертое плечи выбран на пор док меньше тока через первое и второе плечи (соответствующим расчетом сопротивлений резисторов 8, 9, 10) дл  получени  линейной зависимости выходного напр жени  устройства , измер емого вольтметром, от разности температур. Ток через первое и второе плечи проходит по следующей цепи: подвижной контакт задатчика 7, провод 5 соединительной линии, терморезистор 2, третьи провода 22, 23 соединительных линий и параллельно, второй провод 6 соединительной линии терморезистора 2, резистор 18, резистор 19, второй провод 4 соединительной линии терморезистора 1, далее через терморезистор 1, провод 3 соединительной линии. Основна  часть тока питани  дополнительного моста проходит через провода 22, 23 (первое и второе плечи). Величины сопротивлени  резисторов 18, 19 выбраны много больще сопротивлени  проводов 6, 4. Под воздействием температур ti, it,, окружающи .х терморезисторы 1, 2, мен етс  их сопротивление . На выводах 14, 27 выходной диагонали основного измерительного моста по вл ютс  полезное напр жение, пропорциональное отклонению разности температур ti, it. от заданного задатчиком 7 значени , и паразитное напр жение, пропорци ональное разности величин сопротивлени пар проводов 5 и 22, 3 и 23 соединительных линий. Компенсаци  паразитного напр жени  осуществл етс  с помощью дополнительного моста, на выводах 15, 27 которого по вл етс  напр жение, пропорциональное разности величин сопротивлени  проводов 22, 23 соединительных линий. Выходна  диагональ 15, 27 дополнительного моста включена последовательно с выходной диагональю 14, 27 основного измерительного моста, при этом напр жени  основного и дополнительного мостов, пропорциональные разности величин сопротивлений пар проводов соединительных линий, компенсируют друг друга. Например, в случае, когда величина сопротивлени  каждого из проводов соединительной линии терморезистора 2 будет больше величины сопротивлени  каждого из проводов соединительной линии терморезистора 1, на выходе основного измерительного моста по вл етс  паразитное напр жение пол рности: плюс - на выводе 14, минус - на выводе 27, на выходе же дополнительного моста напр жение пол рности: плюс - на выводе 15, минус - на выводе 27. Следовательно , напр жени  основного и дополнительного мостов, пропорциональные разности величин сопротивлени  проводов соединительных линий компенсируют друг друга . Расчетом (или подбором) величины сопротивлени  резистора 24 добиваютс  полной компенсации паразитного напр жени . Полезный сигнал, пропорциональный отклонению разности температур от заданного значени , с выводов 14, 15 поступает на вход операционного усилител  13, где усиливаетс  с коэффициентом, определ емым отношением величин сопротивлени  резисторов 16 и 10, и поступает на измеритель напр жени  дл  визуальных показаний сигнала . Измеритель напр жени  может быть непосредственно отградуирован в градусах дл  непосредственного отсчета разности температур. Погрешность измерени  разности температур , обусловленна  сопротивлением проводов соединительных линий, в описываемом устройстве не превышает 0,05%. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  разности температур , содержащее четырехплечий измерительный мост с термочувствительными резисторами в первом и втором смежных плечах, подключенными дистанционно первыми двум  проводами соединительных линий, источник стабилизированного тока, операционный усилитель и измеритель напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  при дистанционном подключении термочувствительных резисторов посредством трехпроводных соединительных линий, в первое и второе плечи моста со стороны обш,ей точки включены два резистора, выводы третьих проводов соединительных линий объединены и подключены через резистор к обшей точке третьего и четвертого плеч моста. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Григорьев В. Н. и др. Унифицированный р д приборов дл  регулировани  и сигнализации температуры и разности температур . «Холодильна  техника 1977, № 5, с. 21-26.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 556415, кл- G 01 К 7/20, 1976 (прототип).

   2ff

   /

   /2