щий резистор 6 с нулевыми температурными коэффициентами, источник 7 тока, регулируеквлй источник 8 тока.a current resistor 6 with zero temperature coefficients, a current source 7, a regulating current source 8.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
При некоторой температуре свободных концов термопары tj, падение напр жени на терморезисторе 3 уравновешиваетс падением напр жени на компенсирующем резисторе 6, при этом напр жение на резиЛорах 4 и 5 равно нулю, а следовательно и компенсирующее напр жение U(t) на выходе также равно нулю. При увеличении температуры свободных концов термопары пропорционально возрастут сопротивлени терморезисторов 3 и 4, в результате чего увеличитс падение напр жени на терморезисторе 3, равновесие нарушитс , на резисторах 4 и 5 возникнет разностное напр жение, вызывающее ток в цепи резисторов, который вызовет падение напр жени на терморезисторе 4, На выходе схеNfij по вл етс компенсирующее напр жение , которое суммируетс с термоЭДС термопары и подает ; на измеритель 2 напр жени . При дальнейшем увеличении температуры величина компенсирующего напр жени будет нелинейно возрастать. Благодар наличию в схеме устройства двух терморозисторов , имеющих температуру, равiiyio температуре свободных концов термопары, обеспечиваетс характеристика зависимости компенсирующего напр жени от температуры, аналогична в градуировочной характеристике термопары в заданном диапазоне изменени температуры ее свободных концов (перва и втора производные по температуре положительны). Дл получени кшнимальной погрешности компенсации значени сопротивлений резисторов схемы рассчитаны из услови равенства значений компенсирукацего напр жени при произвольно выбранных температурах (в пределах диапазона изменени температуры свободных концов термопары) значени м термо-ЭДС термопары при тех же Значени х температуры ее рабочего спа и температуре свободных концов О С. Путем оптимального выбора значений температуры полной компенсации в области преобладающих температур в пределах диапазона изменени температуры свободных концов термопары, который зависит от условий эксплуатации и определ етс экспериментально, погрешность от компенсации .вли ни температуры свободных концов термопары может быть снижена до пренебрежимо малой величины.At a certain temperature of the free ends of the thermocouple tj, the voltage drop on the thermistor 3 is balanced by the voltage drop on the compensating resistor 6, while the voltage on the resistors 4 and 5 is zero, and therefore the compensating voltage U (t) at the output is also zero . As the temperature of the free ends of the thermocouple increases, the resistances of thermistors 3 and 4 will increase proportionally, resulting in an increase in voltage across thermistor 3, the balance will be disturbed, and a difference voltage will occur on resistors 4 and 5, causing a current in the resistor circuit to cause a voltage drop a thermistor 4; A compensating voltage appears at the output of the circuit Nij, which is summed up with the thermopower of the thermocouple and supplies; on the meter 2 voltage. With a further increase in temperature, the value of the compensating voltage will increase nonlinearly. Due to the presence in the circuit of two thermistors with a temperature, equal to the temperature of the free ends of the thermocouple, the dependence of the compensating voltage on temperature is characterized as similar to the calibration characteristic of the thermocouple in a given range of temperature changes of its free ends (the first and second temperature derivatives are positive). In order to obtain the maximum error of compensation of the resistance values of the circuit resistors, they are calculated from the equality of the compensation voltage values at randomly chosen temperatures (within the range of temperature change of the free ends of the thermocouple) to the values of the thermal emf of the thermocouple at the same values of its working spa temperature and temperature of the free ends О С. By optimal choice of temperature values of full compensation in the region of prevailing temperatures within the range of temperature variation the free ends of the thermocouple, which depends on the operating conditions and is determined experimentally from the error compensation temperature .vli audio free ends of the thermocouple can be reduced to a negligible value.
Важным преимуществом устройства по сравнению с известными вл етс возможность компенсации погрешности от технологического разброса градуировочных характеристик термопар в области низких температур. Дл этого при расчете параметров элементов схемы устройства вместо стандартных градуировочных таблиц термоэлектрических тер юметров используютс градуировочные характеристики, постренные по результатам проверки термопары . При учете погрешности от технологического разброса характеристик погрешность от компенсации вли ни температуры свободных концов термопары может быть снижена, например , до уровн около 0, в диапазоне 20-30 С дл термопар градуировки ПП-1.An important advantage of the device in comparison with the known ones is the possibility of compensating for errors from the technological variation of the calibration characteristics of thermocouples in the low temperature region. To do this, when calculating the parameters of the device circuit elements, instead of the standard calibration tables of thermoelectric thermal meters, calibration characteristics based on the thermocouple test results are used. When taking into account the error of the technological variation of characteristics, the error of compensation for the influence of the temperature of the free ends of the thermocouple can be reduced, for example, to a level of about 0, in the range of 20-30 ° C for thermocouple calibration of PP-1.
Устройство может быть использовано при проведении температурных измерений , требук цих высокой точности , в целом р де важнейших отраслей про1Фаш1енности , что даст возможность существенно увеличить процент выхода годных изделий и повысить их качественные характеристики.The device can be used for temperature measurements, high precision requirements, in general, a number of the most important industries, which will make it possible to significantly increase the percentage of yield of products and improve their quality characteristics.