Устройство для измерения температуры Советский патент 1990 года по МПК G01K7/21 

Изобретение относится к температурным измерениям и может найти применение для высокочастотного измерения температуры при помощи платинового термопреобразователя сопротивления.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения погрешности измерения, вызванной нелинейностью характеристики термопреобразователя сопротивления.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор I, , детектор 2 равновесия, первый транс- форматор 3 с первичной обмоткой 4, подключенной к генератору, а также ,. вторичными регулируемой обмоткой 5 и нерегулируемыми обмотками 6 и 7, второй трансформатор 8 с первичной обмоткой 9, подключенной к обмотке 5 и вторичной регулируемой обмоткой 10, третий трансформатор 11 с первичной обмоткой 12 и вторичными обмотками 13 и 14, образцовый резистор 15с сопротив-2 лением R0 и термопреобразователь 16 сопротивления с сопротивлением R .

Устройство работает следующим образом.

Под действием напряжения, развива- емого на обмотках 6 и 13, через ре- зистор 15 и термопреобразователь 16 протекает ток, который создает падение напряжения Ui на термопреобразователе 16:

°..

xA(1+c(t-Јt7) TT+A(

-и НЬ. - и о -;

пи

п (Ш + 2s S-i -ч ™л + т, т т,7

га,

Q

5

m

- чисгде ту, гат, гач, га)0, и т,г ,

ло витков обмоток 5, 7, 9, 10, 12 и

14.

Момент равновесия фиксируется детектором 2 равновесия.

При t ОРС подвижные контакты обмоток 5 и 10 находятся в нулевом положении. Следовательно UBm 0. Тогда U13 U и 0.

Число витков обмотки 7 выбирается таким образом, чтобы сумма напряжений Ut и U-, равнялась нулю при t 0°С. Для этого должно выполняться условие:

21 -А.

m 4

Отклонение температуры от 0 °С вызывает изменение сопротивления R , и, следовательно, напряжения UK. Это изменение компенсируется при помощи напряжения UH , которое формируется при помощи обмоток 5 и 10.

Движки переключателей числа витков обмоток 5 и 10 механически связаны между собой, так что изменение числа витков в обмотках 5 и 10 происходит синхронно. Отсчет измеряемой температуры осуществляется по положению движков переключателей обмоток 5 или 10 (по числу витков обмотки 5 в момент равновесия). I При выполнении условий:

пи m

m

п

Si e 1. 2.1 s A. SLs /1. Sjs. - Ј t

тл m A тп « C , i

ra

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения температуры путем уменьшения погрешности измерения, вызванной нелинейностью характеристики платинового термопреобразователя сопротивления. Сигнал с термопреобразователя сопротивления, подключенного через образцовый резистор 15 к вторичным обмоткам 6 и 13 первого 3 и третьего 11 трансформаторов, компенсируется сигналом, формируемым на вторичных обмотках 7 и 14 первого 3 и третьего 11 трансформаторов. Изменение компенсирующего сигнала осуществляется изменением числа витков регулируемых обмоток 5 и 10 первого 3 и второго 8 трансформаторов. Момент компенсации фиксируется детектором 2 равновесия. 1 ил.

Rt

1 Rt-Rt.(1 t-pt«); b Worr-y

зователя при нулевой темпе- напряжение генератора 1; - соответственно число витков

обмоток 6 и 4;

- напряжение на выводах обмотки 13; - сопротивление термопреобра50

ратуре; о(, р - постоянные коэффициенты;

t - измеряемая температура. Это напряжение сравнивается с напг ряжениями U-, и U w , развиваемыми на обмотках 7 и 14. Уравнение равновесия имеет вид:

U U, + U14;

0

число витков обмотки 5 (или 10) будет линейным образом связано с измеряемой температурой.

Знак минус в последнем выражении свидетельствует о том, что обмотки 5 и 10 должны быть включены встречно.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее генератор, подключенный к первичной обмотке первого трансформатора с одной регулируемой и двумя нерегулируемыми вторичными обмотками, второй трансформатор с вторичной регулируемой обмоткой,имеющей спаренную регулировку с вторичной регулируемой обмоткой первого трансформатоpa и первичной нерегулируемой обмоткой, подключенной к регулируемой вторичной обмотке первого трансформатора, термопреобразователь сопротивления, первый токовый вывод которого подключен через образцовый резистор к первому выводу первой нерегулируемой вторичной обмотки первого трансформатора, детектор равновесия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения погрешности измерения, вызванной нелинейностью характеристики термопреобразователя сопротивления, в него введен третий трансформатор, первичная обмотка которого подключена через регулируемую вторичную обмотку второго трансформатора к выводам регулиру

5

емой вторичной обмотки первого трансформатора, при этом первая вторичная обмотка третьего трансформатора включена между вторым выводом второй вторичной нерегулируемой обмотки первого трансформатора и вторым токовым выводом термопреобразователя сопротивления, первый потенциальный вывод которого подключен через последовательно соединенные третью вторичную нерегулируемую обмотку первого трансформатора и вторую вторичную обмотку третьего трансформатора к первому входу детектора равновесия, второй вход которого подключен к второму потенциальному выводу термопреобразователя сопротивления .