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

fO

11352248

Изобретение относится к темпераурным измерениям и предназначено ля дистанционного измерения разности емператур в разнесенных точках объекта.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем уменьшения влияния,на результат измерения изменений сопротивлений проводов линии связи.

На чертеже представлена схема устройства .

Устройство для измерения разности температур содержит два термопреобразователя 1 и 2 сопротивления, подключенных посредством проводов 3 - 6 и 7-10 первой и второй четьфехпровод- ных линий связи к источнику 11 тока, первому и второму операционным усилителям 12 и 13 и масштабирующему уси- 20 лителю 14 на основе операционного усилителя 15, охваченного отрицательной обратной связью посредством е15

гд об

п д с в д п в п

ш в

11 -5lii l л (Т) р выx R г-

6

зисторов 16 и 17. Первьш вывод первого термопреобразователя сопротивления где R,, и R,, - сопротивления резисторов 16 и 17 обратной связи усилителя 14.

В предлагаемом устройстве компенсация влияния сопротивлений г и г 30 проводов 4 и 9 линии связи осуществляется за счет того, что усилители 12 и 13 охвачены глубокой отрицательной обратной связью парами проводов 4, 5 и 9,10 соответственно. При этом

и 13 принимает такое значение, при котором напряжения на обоих входах соответствующих усилителей бьши бы равны. Можно показать, что потенциал вывода 18 термопреобразователя 1 соппосредством первого 3 и четвертого 6 проводов первой линии связи соединен соответственно с первым выводом источника 11 тока и неинвертирующим входом второго операционного усилителя 13, а второй вьгоод посредством второго 4 и третьего 5 проводов соединен с выходом и инвертирующим входом первого операциолного усилителя.

Первый вывод второго термопреобразо- 35 « пряжение на выходе усилителей 12 .вателя 2 сопротивления посредством первого 7 и второго 8 проводов второй линии связи соединен с вторым выводом источника 11 тока и неинвертирующим входом масштабирующего усй- 40

,, 1-J -. ротивления определяется выражением, лителя 14, а второй вьтод посредством ..

i7г,близким к нулю,

третьего 9 и четвертого-10 проводов

соединен соответственно с выходом и инвертирующим входом второго операционного усилителя 13.45 где К,, - коэффициент усиления опера- Устройство работает следующим образом.

Источник тока имеет высокое выходное сопротивление, т.е. его ток не

зависит от включенных в его цепь соп-50 ° проводов 4,10 и 6,8 обусловле- ротивлений г,, г,, г- и г, соответ- ° малыми входными токами и большим ственно проводов 3, 4, 7 и 9 линий входным сопротивлением современных связи и сопротивлений термопреобразователей сопротивления.

п55

Отсюда падения напряжений на термопреобразователях 1 и 2 определяется следующим образом:

u.l R,;(1)

и,

1т,

11

(5)

ционного усилителя 12.

Устранение влияния сопротивлений г и г,д, а также tg и Tg соответстоперационных усилителей.

Ф о р мула изобретения

Устройство для измерения разности температур, содержащее источник тока, первьй и второй выводы которого сое

0

и,1.

R

г

(2)

5

где R, и R - сопротивления термопре- образователой Т и 2 соответственно.

Потенциал второго вывода 18 термопреобразователя 1 .сопротивления поддерживается с помощью операционного усилителя 12 и пары проводов 4 и 5 равным потенциалу общей шины устройства, т.е. нулю. Потенциал второго вывода 19 термопреобразователя 2 поддерживается с помощью операционного усилителя 13, пары проводов 9 и 10 и провода 6 равным потенциалу первого вывода 20 термопреобразователя 1 сопротивления. Следовательно, потенциал первого вывода 21 второго термопреобразователя 2 равен

(1-К2Ь. (3)

При этом напряжение на выходе масштабирующего усилителя 14 описьгеается вьгражением

11 -5lii l л (Т) р выx R г-

6

(4)

и 13 принимает такое значение, при котором напряжения на обоих входах соответствующих усилителей бьши бы равны. Можно показать, что потенциал вывода 18 термопреобразователя 1 соп« пряжение на выходе усилителей 12

усиления опера-

(5)

где К,, - коэффициент усиления опера-

° проводов 4,10 и 6,8 обусловле- ° малыми входными токами и большим входным сопротивлением современных

ционного усилителя 12.

Устранение влияния сопротивлений г и г,д, а также tg и Tg соответст ° проводов 4,10 и 6,8 обусловле- ° малыми входными токами и большим входным сопротивлением современных

операционных усилителей.

Ф о р мула изобретения

Устройство для измерения разности температур, содержащее источник тока, первьй и второй выводы которого сое31352248 4

динены соответственно первым и вторымлителя, при этом неинвертирующий проводами первой и второй линий связивход первого операционного усилителя с первь1ми выводами первого и второгосоединен с общей шиной устройства, термопреобразователей сопротивления,а вькод и инвертирующий вход соедине- масштабирующий усилитель в виде one- ны вторым и третьим проводами линии рационного усилителя, охваченногосвязи с вторым вьгоодом первого термоотрицательной обратной связью, неин-преобразователя сопротивления, первьй вертирующий вход которого через вто-вывод которого через четвертый провод рой провод второй линии связи соеди- 10первой линии связи соединен с неин- нен с первым вьгоодом второго термо-вертирующим входом второго операцион- преобразователя сопротивления, а ий-ного усилителя, инвертирующий вход и вертирующий вход через резистор сое-выход которого соединены соответст- динен с общей шиной устройства, о т -венно третьим и четвертым проводами личающееся тем, что, с isвторой линии связи с вторым вьтодом целью повышения точности измерения,второго термопреобразователя сопро- в него введены два операционных уси-тивления.

Изобретение относится к области температурных измерений. Цель изобретения - повышение точности измерения . Компенсация влияния сопротивлений проводов 4 и 9 линии связи осуществляется за счет того, что усилители 12 и 13 охвачены глубокой отрицательной обратной связью парами проводов 4,5 и 9,10 соответственно. Напряжение на выходе усилителей 12 и 13 принимает такое значение, при котором напряжения на обоих входах соответствующих усилителей; 12 и 13 равны. 1 ил. (О /4 19Г Ю