Устройство для измерения разности температур Советский патент 1991 года по МПК G01K3/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах температурного контроля электрооборудования электростанций, например водяных насосов, конденсаторов турбины, воздушных нагнетателей и т.д.

Целью изобретения является повышение точности измерения разности температур путем автоматической компенсации погрешности от нелинейности характеристик терморезисторов.

На чертеже приведена электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит терморезисторы 1 и 2, включенные в соседние (смежные) плечи

неуравновешенного моста постоянного тока, усилитель 3. включенный своим входом в измерительную диагональ моста, включенный на выходе усилителя 3 делитель 4 напряжения с терморезистором 5 и тремя термонезависимыми резисторами 6 - 8 и индикаторный или регистрирующий прибор 9, подключенный к выходу делителя 4 напряжения.

Терморезисторы 1 и 2 размещаются в разных контролируемых точках исследуемой среды (обьекта), для которых измеряется разность температур. Терморезистор 5 размещается в одной из двух контролируемых точек исследуемой среды и может быть

О

VI ю

1ЧЭ

со о

конструктивно совмещен (например, выполнен в едином корпусе) с одним из терморезисторов 1 и 2.

Устройство работает следующим образом.

Выходное напряжение моста, формирующееся в его измерительной диагонали и поступающее на вход усилителя 3, определяется разностью температур терморезисторов и 2, а также зависит от абсолютного значения самих температур вследствие нелинейности температурных характеристик терморезисторов. Так, например, для платиновых терморезисторов, сопротивление которых увеличивается с ростом температу- ры по квадратичной зависимости с отрица- тельным нелинейным членом, при постоянной разности температур выходное напряжение моста будет уменьшаться с ростом температуры. Такую же зависимость будет иметь и выходное напряжение усилителя 3, на выходе которого включен делитель 4 напряжения с терморезистором 5.

Сопротивление терморезистора 5 (например, платинового терморезистора), воз- растая при увеличении температуры, изменяет тем самым в сторону увеличения величину коэффициента передачи делителя напряжения 4 и компенсирует указанное уменьшение выходного напряжения усили- теля 3, обусловленное нелинейностью ха- рактеристик терморезисторов 1 и 2. Степень компенсации зависит от соотношения сопротивлений терморезистора 5 и ре- зистороаб и 7, которые рассчитываются для заданного диапазона изменения температуры с учетом конкретного типа терморезисторов. При этом резисторы 6 и 7 обеспечивают масштабирование выходного сигнала делителя 4 напряжения. (В приве- денной на чертеже схеме включения делителя 4 напряжения сопротивление резистора 6 должно быть значительно больше суммарного сопротивления последовательно соединенных терморезистора 5 и резистора 7). Резистор 8 осуществляет дополнительное шунтирование выхода усилителя 3 и используется только для усилителей с токовым выходом. Для получения максимально полной компенсации нелинейности все три терморезистора должны иметь одинаковые температурные характеристики.

При использовании в устройстве терморезисторов с положительным нелинейным членом температурной характеристики (например, никелевых терморезисторов) выходное напряжение усилителя 3 для одной и той же разности температур не уменьшается, как при использовании платиновых терморезисторов, а увеличивается при возрастании температуры. В этом случае для компенсации нелинейности коэффициент передачи делителя 4 напряжения должен уменьшаться при увеличении температуры. Для этого выходной сигнал с делителя 4 напряжения на индикаторный или регистрирующий прибор 9 снимается непосредственно с одного из резисторов 6 или 7.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для измерения разности температур, содержащее два терморезистора, включенные в соседние плечи моста, усилитель, включенный в измерительную диагональ Моста, индикаторный или регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен делитель напряжения, один из резисторов которого выполнен термозависимым, включенный между выходом усилителя и входом индикаторного или регистрирующего прибора.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения разности температур путем автоматической компенсации погрешности от нелинейности характеристик терморезисторов. Устройство содержит два терморезистора 1 и 2, включенные в соседние плечи неуравновешенного моста постоянного тока, в измерительную диагональ которого включен усилитель 3, делитель напряжения 4 с терморезистором 5 и регистрирующий прибор 9. Терморезистор 5 размещается в одной из контролируемых точек и может быть конструктивно совмещен с одним из терморезисторов 1 и 2. Сопротивление терморезистора 5, возрастая при увеличении температуры, изменяет тем самым величину коэффициента передачи делителя напряжения 4 и компенсирует изменение выходного напряжения усилителя 3

обусловленное нелинейностью характеристик терморезисторов 1 и 2. Для получения максимальнополной компенсации нелинейности все три терморезистора должны иметь одинаковые температурные характеристики. 1 ил.

Редактор Т.Куркова

Составитель В.Голубев Техред М.Моргентал

Корректор С.Шевкун