Измеритель температуры Советский патент 1991 года по МПК G01K7/18 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в различных отраслях науки и техники, а также в медицине, где требуется упрощенная процедура измерения температуры с помощью стандартных электроизмерительных приборов.

.Цель изобретения - снижение динамической погрешности измерения и повышение надежности.

На чертеже приведена электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит датчик температуры - терморезистор 1 с линейной положительной температурной характеристикой (постоянным положительным температурным коэффициентом сопротивления), термонезависимый резистор 2 и измерительный прибор - омметр 3. Терморезистор 1 и термонезависимый резистор 2 подключены последовательно ко входу омметра 3 через разъемы 4.

Значения сопротивления терморезистора 1 и термонезависимого резистора 2 выбираются в зависимости от вида используемой температурной шкалы (Кельвина или Цельсия) и максимальной температуры рабочего диапазона. При этом величина сопротивления Ro терморезистора 1 вне зависимости от вида используемой температурной шкалы при 0°С должна удовлетворять условию

Я° 10п/а 0м,

(1)

fe

О

ч| 00 00

XJ

vj

где п - ноль или целое число;

а- температурный коэффициент сопротивления терморезистора .

Величина сопротивления термонезависимого резистора 2 выбирается в соответствии с соотношением

R q 10х 1-R0 +

10П to Ом, (2)

где i - ноль для шкалы Цельсия или единица для шкалы Кельвина;

х - характеристика логарифме lg(

tmax);

tmax - максимальная температура рабочего диапазона в градусах соответствующей шкалы температур (tmax 0);

to - ноль градусов Цельсия, выраженный D градусах шкалы Кельвина ,16

к);

q - ноль или натуральное число, удовлетворяющее условию:

q(l-|-to) 10

п -х - 1

(3)

Устройство работает и используется следующим образом.

Под воздействием измеряемой температуры среды, в которую помещают терморезистор 1, последний изменяет свое сопротивление. Полное сопротивление последовательно включенных терморезистора 1 и термонезависимого резистора 1, измеряемое омметром 3, например цифровым омметром, несет информацию о величине измеряемой температуры и его численное значение, будучи представленное в позиционной системе счисления, имеет наиболее рациональный вид, удобный для снятия показаний температуры в градусах соответствующей температурной шкалы. Для считывания показаний на табло омметра 3, на котором в десятичной форме отображается значение полного сопротивления в оммах, помещают маску, закрывающую все те разряды, вес которых превышает 10х. При этом запятую переносят на п знаков влево, если п 0, или на п знаков вправо, если п 0. При п О переноса запятой не требуется.

П р и м е р. В качестве терморезистора использован медный провод, имеющий линейную температурную характеристику в диапазоне температур 70 К- 450 К и а 4,28 и намотанный бифилярно на катушку. Сопротивление медного провода при 0°С выбрано в соответствии с выражением (1) для п 0 и равно 233,47 Ом.

Термонезависимый резистор выполнен из бифилярно намотанного на отдельную катушку константанового провода. Сопротивление константанового провода выбирается

равным одному из сопротивлений ряда: 39,8 Ом, 1039,80м и т.д.. соответствующего шкале Кельвина и полученного из выражения (2) для 1макс 400 К и q « 0,1 и т.д. При 1макс - 99 К сопротивление константанового провода

выбирается из другого ряда сопротивлений: 39,8 Ом, 139,8 Ом и т.д. При использовании шкалы Цельсия сопротивление константанового провода выбирается из ряда значений: 66,6 Ом, 166,6 Ом и т.д. для т.макс - 99°С

и из ряда значений: 766,6 Ом, 1766,6 Ом и

Т.Д. - ДЛЯ Тмакс 200°С.

Формула изобретения Измеритель температуры, содержащий терморезистор с линейной положительной

температурной характеристикой и подключенный к нему измерительный прибор, о т - личающийся тем, что, с целью снижения динамической погрешности и повышения надежности, в него введен термонезависимый резистор, включенный последовательно с терморезистором, при этом численное значение сопротивления термонезависимого резистора выбрано в соответствии с соотношением

R q 10X+1-R0 + I 273,16 10.

где i - ноль для температурный шкалы Цельсия или единица для температурной шкалы Кельвина;

п - ноль или целое число;

Ro а- численное значение сопротивления терморезистора при 0°С;

а- численное значение температурного коэффициента сопротивления терморезистора при 0°С;

х - характеристика логарифма lg(10n 1макс);

т.макс заданное численное значение максимальной температуры рабочего диапазона для соответствующей температурНОЙ ШКаЛЫ, tuaiec О

q - ноль или натуральное число, удовлетворяющее условию

q &(1/a-l 273,16) 10

.Wl

50

Изобретение относится к термометрии и позволяет снизить динамическую погрешность и повысить надежность измерения температуры. Измеритель содержит терморезистор с линейной характеристикой и термонезависимый резистор, подключенные последовательно к входу измерительного прибора-омметра. Сопротивления терморезистора и термонезависимого резистора рассчитываются по приведенным соотношениям в зависимости от вида используемой температурной шкалы (Кельвина или Цельсия) и максимальной температуры рабочего диапазона. Измеритель не требует градуировки и обеспечивает непосредственный отсчет значения измеряемой температуры в градусах соответствующей температурной шкалы на табло цифрового омметра. 1 ил.