Способ градуировки измерительной температуры Советский патент 1991 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано при градуировке и поверке измерителей температуры, включающих термопреобразователь сопротивления (ТС), подключенный к входу преобразователя сопротивления в цифровой сигнал (ПС), в частности измерителей температуры, входящих в состав океанографических измерительных систем.

Целью изобретения является повышение точности градуировки.

Способ градуировки осуществляют следующим образом.

Первоначально оценивают нелинейность ПС. Для этого к его входу подключают п раз К параллельно включенных одинаковых с требуемой точностью резисторов, где

К изменяется от 1 до п и регистрируют соответствующие значения выходных сигналов NK. Равенство резисторов определяется равенством выходных сигналов. Значение сопротивления резисторов и их количество п выбирают в зависимости от диапазона изменений значения сопротивления ТС измерителя температуры. Для каждого К измерения определяют поправку (разность) ДМк NK - NKP, где NKR - расчетное значение выходного сигнала, соответствующее линейной характеристике ПС, которое может быть получено по формуле NKP N 1/ К, где NI - значение выходного сигнала при подключении одного резистора.

Нелинейность измерителя оценивают качественно как распределение значений ДМк в диапазоне имерений и количественно

О

О

о ю о

оэ

как наибольшее по модулю положительное и отрицательное значения разности ДМк или среднее квадратичное отклонение всей совокупности значений ДМк.

После оценки нелинейности ПС регистрируют выходные сигналы ПС NI и Na при подключении к его входу сначала одной, а затем двух последовательно включенных одинаковых образцовых мер сопротивления (ОМС) с сопротивлением RM. По совокупности действительных (паспортных) значений сопротивлений ОМС и соответствующих им выходных кодов NI и Na определяют характеристику преобразования ПС

Ri c + dNi

О)

c 2RM-dN2. (2)

После определения коэффициентов с и d рабочий ТС измерителя температуры подключают к ПС и погружают в среду с постоянной температурой, например термостат с водоледяной смесью. Одновременно с рабочим ТС в эту среду помещают образцовый ТС. После выдержки в течение, например, 30 мин, производят регистрацию нескольких значений (например, 10) выходных кодов (сигналов) Not ПС, Затем вместо рабочего ТС к входу ПС подключают образцовый ТС и регистрируют несколько значений его выходных кодов N0R.

Затем термостат освобождают от водоледяной смеси и заполняют водой с температурой, равной температуре окружающей среды (например, 24°С), и после выдержки в течение 30 мин повторяют измерения, т.е. регистрируют значения Nt и NR.

Рассчитывают средние значения выходных кодов Nt и NR при нулевой и комнатной температурах по формуле

1

in

2 N

m

(3)

где m - число измерений.

По значениям выходных кодов NOR и NR, соответствующих сопротивлению образцового ТС при нулевой и комнатной температурах, и уравнению (1) рассчитывают значения сопротивлений образцового ТС RO и R24. Используя эти значения сопротивления образцового ТС, а также коэффициенты, приведенные в свидетельстве на

образцовый ТС, рассчитывают образцовые значения температуры to и t24.

По совокупности значений Not и to, Nt и t24 определяют коэффициенты градуировоч- ной характеристики вида

ti а + bNj

(4)

10

по формулам

h 124 Jo . Nt - Not

a bNot - to. (5)

Формула изобретения

Способ градуировки измерителей температуры, заключающийся в регистрации выходных сигналов N преобразователя сопротивления в цифровой сигнал при различных температурах t рабочего и образцового

термопреобразователей сопротивления, попеременно подключаемых к его входу с последующим расчетом коэффициентов а и b градуировочной характеристики измерителя температуры t а + bN по значениям

выходных сигналов преобразователя сопротивления в цифровой сигнал при подключении к его входу рабочего термопреобразователя сопротивления, и температуре последнего, отличающийся тем, что, с

целью повышения точности градуировки, перед регистрацией сигналов рабочего и образцового термопреобразователей сопротивления регистрируют значения выходных сигналов преобразователя сопротивления в

цифровой сигнал при подключении к его входу п раз К параллельно включенных одинаковых резисторов, где К изменяется от 1 до п, находят поправки между зарегистрированными значениями выходных сигналов

и значениями выходных сигналов соответствующих линейной характеристике преобразователя сопротивления в цифровой сигнал, по которым оценивают его нелинейность, регистрируют выходные сигналы NI преобразователя сопротивления в цифровой сиг- нал при подключении к его входу сначала одной, а затем двух последовательно включенных одинаковых образцовых мер сопротивления с сопротивлением R; и находят

коэффициенты end его характеристики преобразования RI с + dNi, а температуру рабочего термопреобразователя сопротивления определяют по значению выходных сигналов преобразователя сопротивления в

цифровой сигнал соответствующих подключению к его входу образцового термопреобразователя сопротивления и найденной градуировочной характеристики преобразователя/сопротивления в цифровой сигнал.

Изобретение относится к области температурных измерений и позволяет повысить точность градуировки измерителей температуры, состоящих из термопреобразователя сопротивления (ТС) и преобразователя сопротивления в цифровой сигнал (ПС). Первоначально оценивают нелинейность ПС, затем определяют градуировоч- ную характеристику ПС. После определения градуировочной характеристики ПС регистрируют выходные сигналы ПС при различных температурах рабочего и образцового ТС. Определяют температуру рабочего ТС по значению выходных сигналов ПС, соответствующих подключению к ПС образцового ТС и градуировочной характеристике ПС. По совокупности значений температуры рабочего ТС и соответствующих выходных сигналов N ПС определяют коэффициенты а и b градуировочной характеристики измерителя температуры вида t а + bN. (Л