Устройство для измерения температуры и контроля исправности термоэлектрического преобразователя Советский патент 1985 года по МПК G01K15/00 G01K7/02 

Изобретение относится к области температурных измерений, а точнее устройствам для измерения температуры термоэлектрическим преобразователем с цепью контроля исправности цепи термоэлектрического преобразователя, и может быть использовано, например, в системах контроля газотурбинных-ус айовок.

Цель, Ш{)бретения - повышение качества кбнтрбля и точности измерения температуру- путем обеспечения возможности контроля короткого вамыкания в цепи термоэлектрического пр еобразователя и устранения - влияния падения напряжения на термоэлектрическом преобразователе, вызванного контролирующим током.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для измерения температуры и контроля исправности термоэлектрического преобразователя.

Устройство содержит термоэлектрический преобразователь (ТП) 1, подключенный к входу операционного усилителя 5 через резистор 3, через резистор 2 подается положительное смещение от источника питания на ТП 1 и вход усилителя 5 через резистор 3, резистор 4 подключен между минусовой клеммой источника и суммирующей точкой операционного усилителя 5, в обратную связь операционного усилителя 5 включены последовательно резистор 6 и диод 7, выход операционного усилителя подключен к входу блока 8 обработки сигналов, выход которого является выходом всего устройства.

Блок 8 обработки сигналов, например, содержит компаратор, выполненный на резисторах 9-12 и операционном усилителе 13, выход последнего через резистор 14 подключен к базе транзистору 15, в коллекторную цепь которого включено реле 16, выход операционного усилителя 5 подключен через резистор 17 к базе транзистора 18, в коллекторную цепь которого включено реле 19. Параллельно обмоткам реле включены щунтирующие диоды 20 и 2.1, а между базой и эмиттером транзистора 15 включен диод 22.

Устройство работает следующим образом.

К термо-ЭДС, вырабатываемой в термоэлектрическом преобразователе 1, добавляется падение напряжения A.U на внутреннем сопротивлении термоэлектрического преобразователя от тока, протекающего по цепи: плюсовая клемма источника питания, резистор 2, сопротивление цепи термоэлектрического преобразователя и

О земляная щина устройства, в результате чего напряжение в точке могло бы увеличиться на величину, представляющую собой погрещность измерения. За счет подачи дополнительного смещения на вход

операционного усилителя 5 через резистор 4 происходит компенсация указанной погрешности. При возникновении короткого замыкания цепи термоэлектрического преобразователя 1 потенциал точки становится равным нулю, и на вход усилителя поступает только смещение через резистор 4. При этом диод 7 запирается и обратная связь операционного усилителя 5 размыкается, на его выходе появляется релейный сигнал положительной полярности, свидетельствующий о коротком замыкании цепи термоэлектрического преобразователя 1.

Этот сигнал поступает через резистор 17 на базу транзистора 18 и отпирает его. При этом срабатывает реле 19, которое

0 сигнализирует о коротком замыкании цепи термоэлектрического преобразователя 1. При обрыве в цепи термоэлектрического преобразователя 1 на выходе операционного усилителя 5 появляется сигнал отрицательной полярности, значительно превыщающий выходной сигнал усилителя 5 в нормальном режиме работы. Этот сигнал поступает на вход компаратора 13 через резистор 10, где сравнивается с напряжением смещения, поступающим от источника

питания +Ua .через резистор 9. При достаточной величине сигнала, поступающего с выхода операционного усилителя 5, компаратор 13 опрокидывается, отпирается транзистор 15 и срабатывает реле 16, сигнализирующее об обрыве в цепи термоэлектрического преобразователя.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее термоэлектрический преобразователь, пер-, вый вывод которого соединен с общей щиной устройства, а второй вывод через первый резистор подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной устройства, а выход подключен к входу блока обработки сигналов, второй и третий резисторы, первые выводы которых подключены соответственно к инвертирующему входу операционного усилителя и минусовой клемме источника питания операционного усилителя отличающееся тем, что, с целью повышения качества контроля и точности измерения температуры, в него введены диод и четвертый резистор, включенный между плюсовой клеммой источника питания и точкой соединения термоэлектрического преобразователя с первым резистором, а диод включен между вторым выводом второго резистора и выi ходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с вторым ел выводом третьего резистора. О5 to