Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя сопротивления Советский патент 1986 года по МПК G01K15/00 

L..

77 i

Изобретение относится к области измерительной техщжи и может найти применение при проверке характеристик термопреобразователей,

Цельш изобретения является по- вьшение точности измерения показателя тепловой инерции путем учета нштипейности терм.опреобразователя сопротг-шления.

На чертеже npi-ш едена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник нагрева термопреобразователя 1, например генератор, формирующий им- пульсы тока определенной амплитуды и длительности, Преобразователь 2 тока в напряжепие, например резис- тквпый шунт, формиругощий на своих выводах сигнал (напряжение) про- порционалыадй току, испытызаемьШ; термопреобразователь 3, ключ 4. источник 5 измерительного тока, функциональный преобразователь 6, например диодный С нелинейной передаточной функцией обратно й по отношению к функции термопреобразователя, устанавливающей связь между его сопротивлением и температурой, первый сумматор 7, вклго - аюя(ий в . себя операционный усилитель 8 с ре знсторами 9-11, нричем сопротивления резисторов Rg , R и выбра пы такими, чтобы Rg/R.,, где е - основание натуральных логарифмов, задатчик 12 температуры окружающей среды, в качестве которого может быть использован,любой термопреобразователь, формнру ощий на выходе сигнал пропорциональ ный температуре окружающей среды, инвертор 13, второй сумматор 14, запоминающий блок 15, например импульсный детектор со схемой сброса, схему 16 сравнения, измеритель 17 временных интервалов, включающий в себя генератор 18 счетных импульсов и счетчик 19 импульсов, ключ 20, включенньй .между выходом источника измерительного тока и выводами термопрёобразователя. Наличие в устройстве ключа 20 зависит от схемы используемого источника 5 измерительного тока. В принципе ключ 20 может отсутствовать.

Устройство работает следующим образом.

При запуске устройства (цепь запуска не показана) источник 1 тока

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вырабатывает прямоугольньш регулируемый по амплитуде и длительности импульс тока, который поступает че-. рез преобразователь 2 напряжения в ток на термопреобразователь 3 и нагревает его до некоторой температуры Т. В момент окончания импульса нагрев термопреобразователя заканчивается и его температура начинает снижаться по экспоненциальному закону, стремясь к температуре окружающей среды, в то. же время закон изменения сопротивления термопреобразователя во времени будет отличаться от экспоненциального из-за нелинейной характеристики термопреобразователя.

Во время действия нагревающего импульса ключи 4 и 20 закрыты сигналами, поступающими с выхода преобразователя 2 тока в напряжение, после окончания импульса ключи 4 и 20 открываются, при этом через термопреобразоваталь 3 начинает протекать ток от источника 5 измерительного тока, а на выводах термопреобразователя и соответственно на входе функционального преобразователя 6 появляется напряжение, пропорциональное его сопротивлению, нелинейным образом зависящее от его температуры. При этом на выходе функционального преобразователя, характеристика которого выбрана такой, чтобы обеспечить линеаризацию сигнала с термопреобразователя, появляется напряжение прямо пропор- цион,альное температуре термопреобразователя. Этот сигнал вместе с сгп налом, пропорциональным температуре окружающей среды Тд от за- датчика 12, проходяцщм через инвертор 13, поступают на входы первого cy iMaTopa 7, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный величине (). Сигнал с выхода сумматора 7 одновременно с сигналом с выхода инвертора 13 поступают на входы второго сумматора 14, на выходе которого формируется сигнал пропорциональный величине (То+ ). Этот сигнал через запоминающий блок 15, где он запоминается, до н;1чала воздействия следующего импульса нагрева, поступает на пер- BbDi вход схемы 16 сравнения, на второй вход которой подается сигнал с выхода функционального преобразователя, пропорциональный температуре термопреобразователя,

Таким образом, в момент прекращения импульса нагревающего тока на схему сравнения подаются сигналы (То+ЛТо) и (То+ДТ/е) и схемы вырабатьгаает сигнал на измеритель временных сигналов, который с этого момента начнет отс чат времени охлаждения термопреобразователя сопротивления, В момент времени, когда температура термопреобразователя станет равной Т Та+ДТ/е, схема сравнения вырабатывает стоп-им- пульс, и отсчет времени прекращается.

Так как за измеренный интервал времени перегрев термопреобразователя уменьшится-в ё раз, то этот интервал равен величрше показателя тепловой инергщи термопреобразователя сопротивления.

Формула изобретени

Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя сопротивления, содержащее источник нагрева термопреобразователя источник измерительного .тока, ключ, запоминающий блок и схему сравнения, вьпсод которой подклюРедактор В.Иванова Заказ 996/53

Составитель Б.Куликов Техред С .Мигунова

Корр ектор

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгof)oд, ул. Проектная, 4

чен к измерителю временных интервалов, состоящему из генератора счетных импульсов и счетчика импульсов, отличающееся тем, что,

с целью повышения точности измерения путем учета нел1Шейности термопреобразователя, сопротивления, в него введены преобразователь тока в напряжение, задатчик температуры окружающей среды, инвертор, два сумматора и функциональный преоб- . разователь, вход которого через ключ подключен к выводам испытьшае- мого термопреобрадователя, подключенного к источнику измерительного тока, а выход соединен с цервым входом первого сумматора, второй вход которого через инвертор подключен к выходу задатчика температуры

окружающей среды, а выход подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом инвертора, а выход через запоминающей блок подключен к первому входу схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом функционального преобразователя, при этом источник нагрева подключен к выводам термопреоСразователя .

через преобразователь тока в капря- жение, выход которого соединен с управляющим входом ключа.

Корр ектор В.Бутяга

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет новысить точность измерения показателя тепловой инерции.путем учета нелинейности термопреобразователя сопротивления. Устройство содержит источник 1 нагрева термопреобразователя, преобразователь 2 тока в напряжение, испытьшаемый термопреобразователь 3, ключ 4, источник 5 измерительного тока, функцио- нальньп преобразователь 6, сумматоры 7 и 14, операционньй усилитель 8 с резисторами 9-11, задатчик 12 температуры окружающей среды, инвертор 13, запоминающий блок 15, схему 16 сравнения, измеритель 17 времезшых интервалов, включаннций в себя генератор 18 счетных импульсов и счетчик 19 импульсов, и ключ 20. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет измерить интервал времени нагрева и охлаждения термопреобразователя 3, который равен величине показателя тепловой инерции. 1 ил. с $3 (Л Тп К) GR 00