Устройство для измерения разности температур Советский патент 1987 года по МПК G01K7/16 G01K3/08 

Изобретение относится к технике температурных измерений и может быть использовано в контрольно-измерительных системах различного назначения.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем уменьшения ошибки измерения, вызванной разбросом параметров термопреобразователей сопротивления.

На чертеже представлена схема устройства для измерения разности темпе р атур.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 термопреобразователи сопротивления, дифференциальныйисточник 3 тока с возможностью регулирования отношения токов по двум выхода при постоянстве их суммарной величины, первый 4 и второй 5 выходы которого соединены с первыми выводами термопреобразователей 1 и 2 сопротивления и два операционных усилителя 6 и 7.

Дифференциальный источник 3 тока может быть выполнен по приведенной на чертеже схеме. Он содержит источник 8 питания, операционный усилитель 9, две транзисторные сборки 10 и 11 с идентичными транзисторами, резисторы 12-14, стабилитрон 15 и переменный резистор 16 для регулирования токов через термопреобразователи сопротивления.

Устройство работает следующим образом.

. Термопреобразователи 1 и 2 сопротивления размещают в средах с тем- пературами t, и t соответственно, разность между которыми необходимо измерить. Статические характеристики преобразования термопреобразователей сопротивления, т.е. зависимость их сопротивлений R и Rj от температур t и tj , имеют вид:

R/ RO, ((,ti) RO, +r,t,; Rj Ro2 () Ro2+r,,

nj

Rp и Rp - сопротивления первого И второго термопреобразователей при О С;

d к температурные козф- фициенты сопротивления первого и второго термопреобразователей сопротивления.

Дифференциальный источник 3 тока обеспечивает протекание через термопреобразователи токов 1 .Сумма токов 1 и Т , протекающих через термопреобразователи, должна поддерживаться неизменной ( 1 const), а величины токов 1 и 1 выбирают из условия равенства падения напряжений на термопреобразователях 1 и 2 при температуре tp, соответствующей середине диапазона измерения. Для этого при настройке устройства термопреобразователи поме- щают в среду с температурой t. и регулируют токи через термопреобразователи таким образом, чтобы выполнялись соотношения:

20

1 + I, const;

I,R, I,R,.

(2)

При этом токи I и I соответственно равны:

т

1 рТ iv.7 1 +

.

-р

IZ

Т + Riz.

RO, tp

(3)

а разность падений напряжения на термопреобразователях сопротивления

35

р -TR-T Г Ro +Г1 ti Roa+ . ,

4i+R-J:bt

.1 Rpj+r,tp R,,+r,tpJ

Сигналы с термопреобразователей Q сопротивления поступают на входы

операционного усилителя 7, на выходе ксгторого возникает сигнал, пропорциональный разности температур ц и t , не зависящий от сопротивлений соеди- нительных проводников термопреобразователей сопротивления, что достигается при данной схеме включения операционных усилителей 6 и 7.

При разбросе начальных параметров 5Q Rp , ROI, , , d термопреобразователей сопротивления ошибка измерения разности температур,,определяемой по выражению (4), значительно меньше по сравнению с прототипом.

55

Формула изобретения

Устройство для измерения разности температур, содержащее два термопре3 13206694

образователя сопротивления, первыйтоков по двум выходам при постоянст- операционный усилитель, источник то-ве их суммарной величины, при этом ка, второй операционный усилитель,первые выводы первого и второго тер- инвентирующий и неинвентирующий входымопреобразователей сопротивления сое- которого соединены соответственно с Динены соответственно с выходами ис- первыми выходами термопреобразовате-точника тока, а их вторые выводы подлей сопротивления, отличаю-ключены соответственно к выходу второго щ е е с я тем, что, с целью повыше-операционного усилителя и выходу перво- ния точности измерения путем умень-го операционного усилителя, неин- шения ошибки измерения, вызваннойtO вентируюгций вход которого соединен разбросом параметров термопреобра-с общей шиной устройства, а инвен- зователей сопротивления, источник то-тирующий вход подключен к второму ка выполнен дифференциальным с воз-выводу второго термопреобразователя можностью регулирования отношениясопротивления.

Изобретение относится к темпе- pajypHbiM измерениям. Цель изобретения - повьшение точности измерения. Устройство содергжит термопреобразователи 1 и 2 сопротивления, дифференциальный источник 3 тока с возможностью регулирования отношения токов по двум выходам при постоянстве их суммарной величины, операционные усилители 6 и 7, источник 8 питания,транзисторные сборки 10 и 11, резисторы 12-14, стабилитрон 15 и переменный резистор 16 для регулирования токов через термопреобразователи 1 и 2 сопротивления. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяют уменьшить ошибку измерения, вызванную разбросом параметров термопреобразователей 1 и 2 сопротивления. 1 ил. Т| с (Л Выход