Устройство для измерения температуры Советский патент 1987 года по МПК G01K7/20 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры, в частности в кондуктометрии, при определении солености морской воды.

Целью изобретения является повьше- ние точности измерения и упрощение конструкции устройства.

На чертеже приведена электричес- кая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 напряжения, первый трансформатор 2 с первичной обмоткой 3, подключенной-к генератору, и вторичной регулируемой обмоткой 4, образцовый резистор 5 и термометр 6 сопротивления, соеди,- ненные последовательно, второй трансформатор 7 с первичной 8 и вторичной 9 обмотками, детектор 10 равновесия, линеаризирующий резистор 11, причем первый трансформатор 2 снабжен второй 12 и третьей 13 вторичными обмотками

Для повышения помехозащищенности

устройства обмотки 9 и 13 экранируются. Экран 14 заземляется со стороны подключения детектора 10 равновесия так как егй входное напряжение в точке равновесия равно нулю. При таком заземлении разность напряжений между экраном и центральной жилой равна нулю во всех точках обмоток 9 и 13, а- также линии связи между ними, т.е. обеспечивается эквипотенциальная защита. В конечном итоге это позволяет снизить уровень наводок на входе детектора 10 равновесия, расширить динамический диапазон, увеличить число разрядов делителя (обмотка 4) и тем самым уменьшить погрешность от дискретности.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение генератора посредством обмоток 3 и 12 прикладывается к делителю, образованному последовательно соединенными образцовыми резистором (мерой) 5 и термометром 6 сопротивления в средней точке которого возни- кает напряжение

., ., m п Rto()

и„

mj Rp+Rtod+e t)

где Uj - напряжение на выходе генератора 1;

m.,m - число витков обмоток 3 и 12 соответственно;

R - сопротивление образцового

резистора 5;

- сопротивление термометра 6 при

с - температурный коэффициент

сопротивления материала термометра 6; t - температура. На обмотке 13 действует Напряжение

и

15

Шо

При этом количество витков т., об-гг

мотки 13 выбирается таким, чтобы U было равно и при t О, т.е.

Rtp

.R;;R

Таким образом, при нулевом положении подвижного контакта регулируемой обмокти 4 и t О измерительная цепь находится в равновесии.

При отклонении температуры от О С возникает напряжение разбаланса, которое вычитается из напряжения, развиваемого на обмотке 9. Изменяя напряжение на обмотке 4, тем самым изменяем напряжение на обмотке 9 до тех пор пока последнее не будет равно на напряжению в средней точке делителя из резистора 5 и термометра 6, что фиксируется при помощи детектора 10 равновесия.

Возникающая нелинейность отсчёта, обусловленная -тем, что ток делителя I уменьшается с ростом температуры

Ut I R i/1+ o(t);

tf

m-ij Uo

Ifl

m ()

устраняется при помощи линеаризирующего резистора 11 с сопротивлением R/ путем введения дополнительного тока

т 2. - R/m

где число витков обмотки 4,

При атом сопротивление R резистора 11 выбирается таким образом, чтобы Uj линейно зависело от температуры.

Общая погрешность измерения температуры будет также определяться дрейфом напряжения в средней точке де313

лителя из резистора (меры) 5 и термометра 6 при температуре, равной нулю возникающей за счет разности температур, при которых находятся резистор (мера) 5 и термометр 6 сопротивления и обусловленной температурной неста

бильностью меры R . Если образцовый резистор-меру 5 поместить в ту же исследуемую среду, что и термометр . 6 сопротивления эта погрешность практически будет равна нулю. При этом изменяется крутизна преобразования. Однако, учитывая, что температурные коэффициенты резистора 5 и термометра 6 отличаются на три порядка, изменение крутизны будет составлять 0,1% и легко компенсируется на этапе настройки.

Формула изобретения

1. Устройство-для измерения температуры, содержащее, генератор, первый трансформатор с первичной обмоткой, подключенной к генератору, и вторичной регулируемой обмоткой, последовательно включенные образцовый резистор и термометр сопротивления, второй трансформатор с первичной и вторичной обмотками и детектор равновесия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции устройства, в него введен линеаризирующий

Редактор Ю. Середа

Составитель В. Голубев Техред Л.Сердюкова

Корр Подпи

6390/28 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

резистор, а первый трансформатор снабжен второй и третьей вторичными обмотками, причем вторичная регулируемая обмотка первого трансформатора подключена к первичной обмотке второго трансформатора, линеаризующий резистор включен между подвижным контактом регулируемой обмотки и общей

точкой образцового резистора и термометра сопротивления, вторая вторичная обмотка первого трансформатора подключена к цепи последовательно соединенных образцового.резистора и

термометра сопротивления, включенного в эту цепь своими токовыми выводами, а один из двух входов детектора равновесия подключен через последовательно соединенные вторичную обмотку

второго трансформатора и третью вторичную обмотку первого трансформатора к одному из потенциальных выводов термометра сопротивления, другой потенциальный вывод которого соединен

непосредственно с вторым входом детектора равновесия.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что вторичная

обмотка второго трансформатора и третья вторичная обмотка первого трансформатора выполнены и соединены между собой экранированным проводом, экран которого заземлен со стороны входа

детектора равновесия.

Корректор С. Черни Подписное

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точногти иямр.тэения и упрощение конструкции устройства. При отклонении температуры от возникает напряжение разбаланса, которое вычитается из напряжения, развиваемого на обмотке 9. Изменяя напряжение на обмотке 4, изменяем напряжение на обмотке 9 до тех пор, пока последнее не будет равно напряжению в средней точке делителя из резистора (меры) 5 и термометра 6, что фиксируется при помощи детектора 10 равновесия. Общая погрешность измерения будет опреде- . ляться дрейфом напряжения в средней точке делителя из резистора (меры) 5 и термометра 6 при температуре, равной нулю, возникающей за счет разности температур, при которых находятся резистор (мера) 5 и термометр 6, и обусловленной температурной нестаб.иль- ностью меры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 7 гл г- Ю 00 О) N3 СО ел со