Устройство для измерения температуры Советский патент 1983 года по МПК G01K7/16 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измерительный прибор подключен к выходу

усилителя через переключатель, изменяющий полярность включения прибора.

1

Изобретение относится к технике измерения температуры и Может быть применено в системах контроля и измерения.

Известны устройства для измерения температуры на основе мостовой схемы 1.

Недостатком таких устройств является нелинейность выходных характеристик.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и досуигаемому результату является устройство для измерения температуры, содержащее схему электрического моста, в одно из плеч которого включен терморезистор, операционный усилитель, вход которого подключен ;к измерительной диагонила моста, а выход - к измерительному прибору, и источни-к пита.ния, включенный в противоположную диагональ моста 2

Известное устройство не обеспечивает достаточно высокой точности измерений в широком диапазоне измеряемых температур.. . .

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем: схему электрического моста/ в одно из плеч которого включен терморезистор, операционный усилитель,вход которого подключен к измерительной диагонали моста, а выход - к измерительному прибору, и источник питания, включенный в противоположную диагональ моста, в плечо моста с терморезистором включены по. схеме замещения два постоянных резистора, в.еличина сопротивления одного из которых равна сопротивлению терморезистора при минимальной измеряемой температуре, а другого - при максимальной, при этом в цепь измерительного прибора последовательно с ним включен переменный резистор.

Кроме того, измерительный прибор подключен к выходу усилителя через переключатель, изменяющий полярность включения прибора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит операционный усилитель 1 с дифференциальным входом, схему электрического моста, состоящую из трех постоянных резисторов

2 - 4 и измерительного терморезистора 5. Между резисторами 3 и 4 включен потенциометр 6, средняя точка -ко.торого подключена к входному контакту усилителя 1. Терморезистор 5 включается в плечо моста через контакт переключат.еля 7. Второй входной контакт усилителя 1 подключается к контакту между резисторами 2 и 5. Питающая диагональ моста подключена через резисторы 8 и 9 к стабилизированному источнику питания. К контактам переключателя 7 |Подключены постоянные резисторы 10 и 11 и последовательно с ними включены переменные подстроечные резисторы 12 и 13. Последовательно соединенные резисторы 11 и 13 имеют сопротивление, равное сопротивлению терморезистора 5 при температуре нулевого отсчета температуры по измерительному прибору, резисторы 10 и 12 имеют сопротивление, равное сопротивлению терморезистора при температуре полного отклонения стрелки измерительного прибора, т.е. при конечной измеряемой температуре. Переменньлй резистор 14 включен последовательно в рамку измерительного прибора 15 через ряд контактов переключателей 16 - 18. Измерительный прибор 15 через резисторы 14: и 19, через контакты переключателей 16 - 18 соединяется с -выходными контактами операционного усилителя. Переменный резистор 20 включен между входным и выходным контактами усиг лителя и осуществляет отрицательную обратную связь. Переключатели 7, 16 - 18 на четыре направления и шесть положений расположены на общей оси.

Устройство работает следующим образом.

В положении 1 переключателей производится коррекция нуля усилителя. В измерительное плечо моста включаются резисторы 11 и 13, имеющие суммарное сопротивление, равное сопротивлению TepMOt)e3HCTOpa при температуре, принятой за нулевую, например . Стрелка измерительного ирибора при этом должна.быть установлена в нулевом положении. Если в силу дестабилизирующих факторов, стрелка прибора стоит нуле/

31016695 ,4

переменным резистором 6 производитсяэтом положении термореэистор 5 и рекоррекция нули . знстор 19 остаются включенными. С

В положении 2 переключателейпомощью переключателей 16 - 18 про

производится коррекция усиления. Визводится переключение полярности

измерительное плечо моста включаютсяприбора на обратную. Отсчет иэмерярезисторы 10 и 12, имеющие суммарное 5еьвлх температур производится по. обсопротивление, равное сопротивлениюратной шкале.

измерительного терморезистора при В положении 5 измеряется .темпеконечной температуре измеряемого под-jpaTypa в узком диапазоне, но с высот

диапазона. Стрелка измерительногокой разрешаияцей способностью, при

прибора должна быть на полном откло- 10этом измерительный терморезистор

нении. Если то не так, то коррекцияостается включенным в плечо::моста,

производится переменным резистором 14.резистор 19 отключается, полярность

В положении З переключателей ..измерительного прибора такая же, как

производится измерени6 температуры-ив положении З .

с малой разрешающей способностью. В 15 В положении б измеряется темпеизмерительнре плечо моста включаетсяратура в узком диапазоне, с высокой,

измерительный терморезистор 5, акак и в 5 положении, разрешающей

выключателем 16 включается последова-способностью. Переключатели изменяют

тельно в цепь рамка измерительного .полярность прибора, как и в положе-,

прибора резистор 19, В этом положе- 4.

НИИ производится измерение широкого Предлагаемая схема позволяет

:диапазона температур, но-с меньшимповысить точность измерений путем

разрешением.разбиения диапазона измеряемых темВ положении 4 производится изме-ператур на поддиапазоны и .введения

рение температур более низких. Вв схему корректирующих цепей.