Устройство для компенсации термоэдс холодного спая термопары Советский патент 1978 года по МПК G01K7/13 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ТЕРАЮЭДС ХОЛОДНОГО СПАЯ ТЕРМОПАРЫ

12 Устройство состоит из термопары 1 и компенсационной схемы 2, которая содержит стабилитроны 3 и 4 и резисторы 5--12. Через клеммы 13 и 14 схема компенсации подключена к источнику питания (на чертеже не указан), а через клеммы 15 и 16 устройство подключено к измерительному прибору (на чертеже не указан). Резисторы 5 и 6 задают рабочий режим стабилитронов, причем в качестве источника питания может быть исиользован источни.к нестабилизированного напряжения, а стабилитроны образуют два параметрических стабилизатора напряжения. Один из стабилитронов, например 3, выбирают с темпера-, турным коэффициентом, напряжения не менее, чем на порядок, больше другого. При этом он является термочувствительным элементом схемы, а второй, например 4,- компенсационным. Напряжение стабилизации термочувствительного стабилитрона 3 изменяется по закону, близкому к изменению термоэдс термопары 1. К стабилитронам 3 и 4 подключены два идентичньи делителя напряжения на термонестабильных постоянных резисторах 7 12. Отношение сопротивлений резисторов 7(10) к сопротивлениям резисторов 8 (9) делителей напряжения определяет крутизну формирования напряжения компенсации,. Напряжение UK . снимаемое с резисторов 8 и 9 делителей, сум.мируется с напряжением термопары, и суммарный сигнал поступает на клеммы 15 и 16. При необходимости для точной балансировки компенсационной схемы 2 при заданной температуре в цепи между стабилитронами и делителями напряжения устанавливаются балансируюшие резисторы 11 и 12 также с равными по величине и знаку температурными коэффициентами сопротивления. Устройство работает следующим образом. Проводят балансировку схемы компенсации 2, помещая термочувствительный стабилитрон 3 в термостат, который поддерживает заданную температуру баланса с необходимой точностью, и резисторами 1 1 и 12 выравнивают напряжение питания делителей, добиваясь нулевого напряжения UU. При отклонении температуры окружающей среды от температуры баланса напряжение стабилизации тер.мочувствительного стабилитрона 3 изменяется и пропорциопально этому изменению с необходимы.м коэффициентом деления формируется напряжение компенсации U. . Так как температурный коэффициент напряжения стабилитрола 4 не менее, чем на один порядок, меньше температурного коэффициента напряжения стабилитрона 3, то его температурными измене.чиями напряжения можно пренебречь, и величина напряжения компенсации UK будет пропорционально зависеть от величины температурного изменения напряжения стабилитрона 3, а коэффициент пропорциональности этой зависимости определяется коэффициентом деления на резисторах 7-10. При большом коэффициенте деления погрешность компенсации за счет критического неравенства температурных коэффициентов сопротивлений резисторов 7-10, а также за счет неравенства балансируюших сопротивлений резисторов 11 и 12 можно получить незначительной. Устройство компенсации термоэдс холодного спая термопары исключает применение дорогих температуростабильных проволочных резистивных элементов, что повышает помехоустойчивость при наличии паразитных электромагнитных полей и улучшает динамические свойства устройства. Устройство просто в изготовлении и имеет небольшие габариты. Кроме того, можно выполнить устроиство компенсации в интегральном исполФормула изобретения 1.Устройство для компенсации термоЭйс холодного спая термопары, содержащее термопару и схему компенсации, отличающееся тем, что, с целью Повышения помехоустойчивости и уменьшения габаритов, схема компенсации содержит стабилитроны, включенные параллельно относительно обш.ей точки, и подключенные к ним идентичные делители напряжения, соединенные с выходом схемы компенсации, причем один из стабилитронов имеет температурный коэффициент напряжения не менее, чем на порядок, больше другого. 2.Устройство по п. 1, отличаюш,ееся тем, что делители напряжения схемы компенсации выполнены на температуронестабильных резисторах с одинаковым по вели знаку температурным коэффициентом сопротивления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР До 250497, кл. G 01 К 7/12, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 264732, кл. G 01 К 7/10, 1968. 3.Патент Великобритании ..г 1288864 кл. G 01 К 7/12, 1972.

w

+

Lr