Способ определения показателя тепловой инерции термопреобразователя сопротивления Советский патент 1988 года по МПК G01K15/00 

ipue. 1

Изобретение относится к измерительной технике, преимущественно к термометриИ|, где измерение показателя тепловой инерции (ПТИ) термометров имеет как самостоятельный интерес (при измерениях температуры в нестационарных условиях), так и прикладной, который связан с оценкой величин э определяющих значение ПТИ (теплоемкость5 коэффициент теплоотдачи) .

изобретения - повышение точности определения показателя тепловой инерции за счет 5 меньшения влияния высокочастотных помех.

На фиг„1 приведена схема устройства 5 реализующего предлагаемый способ определения ПТИ| на фиг,2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство (фиг,1) содержит источник 1 питания, соединенный с мостовой схемой 5 включающей термопреобразватель 2 сопротивленияS добавочный резистор 3s ключ 4, коммутирующий ре зистор 3; и резисторы Sj 6 и 7. Измерительная диагональ моста подсоединена к интегратору 8, выход которого через компаратор 9 подключен к таймеру 10,

Способ определения ПТИ заключается в следующем,

На первом этапе посредством ручной балансировки мостовой схемы при помощи резистора 5 осуществляют компенсацию сопротивления термопреобра- зователя 2 при температуре окружающей среды TO

На втором этапе производят перегрев термопреобразователя 2 электрическим током на заданную величину uR включенией в плечо моста последовательно с термопреобразователем 2 добавочного резистора 3 и включением, греющего тока до достижения баланса моста. При этом сопротивление термо- преобразователя UR (при отрицательном ТКС термопреобразователя) .

На третьем этапе включают греющий ток и добавочный резистор 3. Происходит процесс остьгоания термопре- образователя до прежнего значения

R,

по экспоненци-

;t Т

его сопротивления альному закону

R(t)R,, -UR е где Т - показатель тепловой инерции термопреобр зователя

С выхода мостовой схемы снимается напряжение разбаланса моста, которое также изменяется по экспоненциальному закону,

и

I.

UR е

Вых. моста

значение измерительного тоТ-о ка:

U R .- задаваемое сопротивлением резистора 3 значение перегрева термопреобразователя. На этом этапе посредством интегратора 8 интегрируется переходный процесс свободного остывания ТП до прежнего значения R (фиг,2г). К концу интегрирования значение напряжения на выходе интегратора составляет i

и

ВЫХ, ИНТ

dt

Ie.iuR

где Vy - постоянная времени- интегратора.

После достижения сопротивлением термопреобразователя значения R включают добавочный резистор 3. При этом напряжение разбаланса, равное I uR подается на вход интегратора и имеет полярность, необходимую для разряда интегратора. На основании закона сохранения заряда можно утверждать, что временной интервал, необходимый для обнуления интегратора, равен noKasaTejBo тепловой инерции термопреобразователя (фиг.2 в,г).

1а.

uRto

Г„

loARC

В приведенном описании способа и временных диаграммах предполагалось что тепловой коэффициент сопротивления термопреобразователя - отрицательный. При положительном ТКС ТП достаточно инвертировать диаграмму работы ключа 4, коммутирующего добавочный резистор 3, либо перенести добавочный резистор с ключом, его коммутирующим, в соседнее плечо мостовой схемы.

Формула изобретения

Способ определения показателя тепловой инерции термопреобразователя сопротивления, согласно которому ба-

лансируют сопротивления в мостовой схеме с термопреобразователем и коммутируемым добавочным резистором при температуре окружающей среды и вы- ключенном добавочном резисторе, вновь балансируют ее нагревом термопреобразователя сопротивления при включенном добавочном резисторе и выключают нагрев термопреобразователя со- противления, отличающий- с я тем, что, с целью повьппения точности определения показателя тепловой инерции за счет уменьшения влияния помех, интегрируют выходнЬй сигнал мостовой схемы в процессе остывания термопреобразователя сопротивления при выключенном добавочном резисторе, затем интегрируют с обратным зна-ком напряжение, пропорциональное заданному значению сопротивления, на которое осуществляют перегрев, до достижения нулевых условий, измеряют время интегрирования с обратным знаком, величина которого равна показателю тепловой инерции термопреобразователя.

Изобретение относится к термометрии. Цель изобретения - повышение точности определения показателя тепловой инерции за счет уменьшения влияния высокочастотных помех. В устройстве, реализующем способ, производят перегрев термопреобразователя 2электрическим током на заданную величину, что достигается включением в плечо моста добавочного резистора 3и включением греющегб тока до достижения баланса моста. На следующем этапе включают греющий ток и добавочный резистор 3. С выхода мостовой схемы снимается напряжение разбаланса моста, которое подается на вход интегратора 8 и имеет полярность, необходимую для разряда интегратора 8. На основании закона сохранения заряда можно утверждать, что временной интервал, необходимый для обнуления интегратора 8, равен показателю тепловой инерции термопреобразователя . 2 ил. С/)

С&уа. 2