SU838416A1 - Устройство дл измерени температуры - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к термометрии и может быть использовано в устройствах дл  измерени  температуры, содержащих в качестве термочувствительного элемента термометр сопро .тивлени .

Известно устройство дл  измерени  температуры, содержащее термометр сопротивлени , подключенный посредством двух проводов в цепь обратной св зи операционного усилител . Третий вывод термометра сопротивлени  подключен к источнику тока дл  уменьшени  погрешности от изменени  сопротивлени  проводов линии св зи l.

Нейрстатком устройства  вл етс  низка  чувствительность, обусловленнА  отсутствием компенсации падени  напр жени  на термопреобразователе сопротивлени , соответствующего началу контролируемого диапазона .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  температуры, содержащее операционный усилитель с отрицательной обратной св зью и термометр сопротивлени , один из токовых выводов которого через резистор соединен с измерительным источником тока, один из потенциальных выводов термометра сопротивлени  через токозадающий резистор подключен к одному из зажимов компенсирующего источника напр жени , другой зажим которого соединен со вторым.токовым выводом термометра сопротивлени  и общей шиной 2j.

Однако низка  точность измерени  обусловлена дополнительной погрешностью , возникающей за счет установки напр жени  на делителе опорного напр жени , а также наличием дополнительного источника опорного напр жени .

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

Дл  достижени  поставленной цели в устройство введены резистор сравненк  и два дополнительных входных резистора , причем резистор, сравнени  вк.шочен между вторым зажимом измерительного источника тока и общей шиной , первый входной резистор сЬедин ет инвертирук ций вход операционног усилител  со вторым потенциальным 9ЫВОДОМ термометра сопротивлени , второй входной резистор соедин ет

инвертирующий операционного усилител  с точкой соединени  измерительного источника тока и резистора сравнени , а неинвертирующий вход операционного усилител  через резистор подключен к общей шине, при этом величина сопротивлени  резистора сравнени  равна величине термометра сопротивлени , соответствующей началу измер емого диапазона температур.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит термометр 1 сопротивлени , подключенный к измерительному источнику 2 тока посредством токовых выводов 3 и 4 через резистор 6, компенсирующий источник 7 напр жейи  с токозадающим резистором 8, операционный усилитель 9 с входными резисторами 10-12 и резистором в цепи отрицательной обратной св зи 13. Потенциальные выводы термометра сопротивлени  обозначены резисторами 14 и 15. Дл  компенсации вли ни  сопротивлени  линии св зи к потенциальному выводу 15 и токовому 4 через токозадающий резистор 8 подключен компенсирующий источник 7 напр жени . Операционный усилитель 9 с входными резисторами 10 и 11 работает в режиме суммировани  двух сигналов . )

Устройство работает следук цим образом .

Падение напр жени  с термопреобразовател  сопротивлени  поступает на инвертирующий вход операционного усилител  через входной резистор 10.

(1)

ч + д - Уд

V,

BXi

где Уд и Уд- - падени  напр жени  на сопротивление линии 4 св зи соответственно измерительного источника 2 тока и компенсирующего источника 7 напр жени  ; V - пёщение напр жени 

на термометре 1 сопротивлени .

При, равенстве токов измерительного и компенсирующего источников V пропорционально только.величине сопротивлени  термопреобразовател 

(2)

VT - V RT

Ы

- ток измерительного источника 2 ;

- сопротивление термопреобраэовател  1 RT- RO+ лКт

- сопротивление термопреобразовател  1 в начале контролируемого диапазона; --измерение сопротивлени  термопреобразовател  при изменении температуры.

На инвертирующий вход операционного усилител  через входной резистор 11 подаетс  также падение напр жени  с резистора б сравнени 

V, -U- RC (3)

5 где RJ, - сопротивление резистора сравнени .

Напр жение на выходе операционного усилител 

- .с (if - S (4)

V.

вых

R,H

сопротивлени  входных

де резисторов 10 и 11; сопротивление резистоос ра в цепи 13 обратной св зи.

R

%

При i R RO

ROC

(v-v).

n т.е. напр жение на выходе операционного усилител  пропорционально только изменению сопротивлени  термопреобразовател  1.

Предел погрешности компенсации начального уровн  определ етс  соотношением

,, RT+ 2Rд

R.

где Rд - сопротивление одной жилы

линии св зи.

D При использовании предлагаемого устройства дл  измерени  температуры с пределом погрешности 0,1% При R Ом, сопротивление входных резисторов суммирующего усилител 

должно составл ть R 100 кОм.

Предлагаемое устройство дл  измерени  температуры обеспечивает более высокую точность измерени  в сравнении с известным устройством вследствие того, что не требуетс  проводить регулировку величины компенсирующего напр жени , соответствующего началу контролируемого диапазона.

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  температуры , содержащее операционный

5Q усилитель с отрицательной обратной св зью и термометр сопротивлени , один из токовых выводов которого через резистор соединен с измерительным источником тока, один из потенциальных выводов термометра сопротивлени  через токозадающий резистор подключен к одному из зажимов компенсирующего источника напр жени , друГО .1 зажим которого соединен со вторым токовым выводом термометра сопротивлени  и общей шиной, отличающеес  тем, что, с целью повьвиени  точности измерени , в него введены резистор.сравнени  и два дополнительных входных резистора, причем резистор сравнени  включен между

вторым зажимом измерительного источника тока и обшей шкной, первый входной резистор соедин ет инвертирующий вход операционного усилител  со вторым потенциальным выводом термометр сопротивлени , второй входной резистор соедин ет инвертирующий вход операционного усилител  с точкой соединени  измерительного источника тока и резистора сравнени , а неинвертируюадий вход операционного усилител  через резистор подключен к общей шине.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающеес  тем, что величина сопротивлени  резистора сравнени  равна величине термометра сопротивлени , соответствующей началу измер емого диапазона температур.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3805616, . кл.С 01 К 7/16,V1974.

2.Авторское свидетельство СССР 614340, кл.С 01 К 7/16, 1976 (прототип).