Измерительный преобразователь температуры Советский патент 1987 года по МПК G01K7/16 

11

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах измерения и регулирования температуры.

Целью изобретения является повышение точности преобразования за счет улучшения помехозащищенности преобразователя.

На чертеже приведена электричес- кая схема предложенного устройства.

Преобразователь содержит термометр 1 сопротивления с выводами 2 и 3, электрические провода 4-7 линии связи, генератор 8 тока с нулевой шиной 9, дифференциальный усилитель 10, инвертирующий усилитель 11, сумматор 12 и компенсационный резистор 13.

Термометр 1 сопротивления посредством проводов 5 и 7 линии связи включен последовательно с конмпенса- ционным резистором в цепи питания генератора 8 тока между его потенциальной и нулевой шинами, а также подключен посредством проводов 4 и 6 линии связи к инвертирующем и неинвертирующему входам дифференциального усилителя 10, выход которого . соединен с инвертирующим входом сумматора 12. К неинвертирующему входу сумматора 12 подключен выход инвертирующего усилителя 1I, параллельно входу которого подключен компенсационный резистор 13.

В качестве компенсационного резистора 13 в-зависимости от конкретного назначения преобразователя и схемы индикаторного или регистрирующего блока, включаемого на его выходе (выходе сумматора 12), могут быть использованы постоянный или переменный резисторы, магазин сопротивлений и т.п. Если измерительный преобразователь используется в схеме регулирования температуры, то сопротивление резистора 13 должно выбираться равным сопротивлению термометра 1 при заданной температуре термостати- рования. Для измерения температуры компенсационньй резистор 13 выполняется переменным, и его сопротивление совпадает с сопротивлением термометра во всем диапазоне контролируемых температур. Необходимое изменение сопротивления компенсационного резистора 13 может быть легко осуществлено вручную оператором или автоматически с использованием нульo

5

0

8322

индикатора, включаемого на выходе сумматора 12.

Преобразователь работает следующим образом.

5 Ток от генератора 8 протекает по . термометру 1 сопротивления и компенсационному резистору 13. Падение напряжения на термометре 1 сопротивления подается на вход дифференцио- нального усилителя 10, а падение напряжения на компенсационном резисторе 13 - на вход инвертирующего усилителя 11. Сигнал с выхода усилителя 10 подается на инвертирующий вход сумматора 12, на неинвертирующий вход которого поступает сигнал с выхода усилителя 11. На выходе сумматора 12 формируется сигнал, пропорциональный разности двух поступающих на его входы сигналов. При отклонении величины сопротивления термометра 1 вследствие изменения температуры от сопротивления резистора 13 на выходе

. сумматора 12 возникает сигнал рассогласования (.при равенстве сопротивлений термометра 1 и резистора 13 и равенстве коэффициентов передачи усилителей 10 и П выходной сигнал сумматора равен--нулю), который может быть подан на исполнительное устройство в системе автоматического регулирования температуры или на исполнительное устройство системы измерения температуры. В пе рвом случае исполнительное устройство возвращает регулируемую температуру к заданному, значению, а во втором случае, исполнительное устройство выравнивает соQ противление резистора 13, например, вращая движок потенциометра, с изменившимся сопротивлением термометра 1. В последнем случае измеряемую температуру находят по величине сопротив.f ления резистора 13 исходя из градуи- ровочной характеристики термометра. При наличии емкостных или индуктивных связей между термометром сопротивления и близкорасположенными сильноточными линиями и магнитными

0

0

5

полями, а также при наличии помех от импульсного питания и скачкообразного изменения тока при включениях через последовательно соединенные термометр 1 сопротивления и компенсационный резистор 13 протекают одни и те же токи. Поскольку сопротивления термометра I и резистора 13 paв ны, то равны и возникающие на них

. 313

напряжения, вызываемые помехами, которые , проходя усилители 10 и П, вычитаются в сумматоре 12, т.е. на выходе сумматора 12 (выходе преобразователя) сигнал помехи отсутствует.

Формула изобретения

Измерительньй преобразователь температуры, содержащий термометр сопротивления, четырехпроводную линию связи, генератор тока и дифференциальный усилитель, инвертирующий и неинвертирующий входы которого посредством двух проводов линии связи подключены к выводам термометра сопротивления, один из которых через третий провод линии связи соединен с потенциальной шиной генератора тока.

ор О.Юрковецкая 2352/44

Составитель В.Голубев Техред А.Кравчук

Ко По

Тираж 776 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

24

отличающийся тем, что, с целью повьгаения точности преобразования за счет улучшения.помехозащищенности, в него введены инвертирующий усилитель с коэффициентом

усиления, равным коэффициенту усиления дифференциального усилителя, сумматор и компенсационный резистор, включенный посредством четвертого

провода линии связи последовательно с термометром сопротивления между вторым его выводом и нулевой шиной генератора тока, при этом вход инвертирующего усилителя подключен параллельно компенсационному резистору, а его выход соединен с неинвертирую- щм входом сумматора, инвертируюпщй вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя.

Корректор И.Myска Подписное

Изобретение может быть использовано в системах измерения и регулирования температуры. Цель нзобре-- тення - повышение точности преобразования за счет улучшения помехозащищенности преобразователя. При на9 личии емкостных и индуктивных связей между термометром 1 сопротивления и близкорасположенными сильноточными линиями и магнитными полями, а также при наличии помех от импульсного питания и скачкообразного изменения тока при включениях через последовательно соединенные термометр 1 сопротивления и компенсационный резистор 13 будут протекать одни и те же токи. ,Поскольку сопротивления термометра 1 сопротивления и компенсационного резистора 13 равны, то будут равны и возникающие на них напряжения, вызванные помехами , которые, проходя усилители 10 и 11, будут вычитаться в су|Ф1аторе 12,и невыходе устройства сигнал помехи будет отсутствовать. 1 ил. г (/) I и I i и L-T.J L..