Устройство для измерения температуры Советский патент 1979 года по МПК G01K7/21 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

- . Изобретение относится к информационно эмеритальной технике, предназначено для измерений температуры и может быть использовано для измерений малых отклонений температуры от заданного значения при вьфащивании монокристаллов. Известнь устройства для измерения температуры компенсационного типа, в ко торых в качестве датчика используются платиновые термометры сопротибления, включенные последовательно с первичной обмоткой измерительного транс4)0рматора тока 1. Для получения достаточно высокой чув ствительности этих устройся-в необходимо пропускать значительный ток через цель тренсформатора тока и датчика, вследстви чего резко увеличивается погрешность от нагрева датчика этим током. Этот недос таток исключает возможность применения указанных устройств для измерений малых отклонений температуры. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры 2, содержащее источник питания, усилитель и измерительный мост, в одно плечо которого включен платиновый термометр сопротивления, три других плеча моста образованы тремя постоянными сопротивления 1ми, в измерительный мост включены также два реохорда, основной и дополнительный, движки которых механически свя заны между собой и с двигателем. Недостатком указанного устройства является то, что используемая цепь линеаризации эффективна только в тех случаях, . компенсирующий реохорд включает- , ся между двумя Плечами измерительного моста, а движок реохорда используется в качестве выходной верщины моста. При включении компенсирующего реохорда в одно из плеч моста известные цепи линеаризащии имеют ограниченное применение. Целью изобретения является повыщение точности йри измерении малых отклоненый темпераггуры.

.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве в плечо с терометром сопротивления и в смежное с им плечо дополнительно включены резнеоры плеча, при этом один выход осановноо реохорда через добавочный резистор одключен к одному выводу резистора плеа, второй выход основного реохорда подлючен к другому выводу резистора плеча, выходы дополнительного реохорда соединены междусобой накоротко и через добавочный резистор подключены к одному из вывод,0в резистора плеча, а движок дополнительного реохорда подключен к другому выводу этого резистора.

Такое выполнение устройства позволяет скомпенсировать нелинейность цепи основного реохорда, включающий (как и цепь дополнительного реохорда) реохорд, добавочный резистор и резистор теча. Цепь дополнительного реохорда позволяет скомпенсировать погрешность, вызванную нелинейностью характеристики датчика. , На чертеже изображена схема хфедложенного устройства для измерения температуры.

Устройство содержит измерительный мост 1, усилитель 2 небаланса, источник тока 3, реверсивный двигатель 4. Измерительная схема представляет собой кваэйурйвновешенный мост, питающийся переменным током, с двумя комплексными Z-( и Zg и двумя активными плечами. Одно акШШб плёЧо составляют платиновый термометр сопротивления R и депь основного реохорда К21Ькл°чак)щая добавочный резистор R 3 и резистор плеча Т , Другое активное 1шечо составляют задатчик и цепь дополнительного реохорда 12, вкпю-: чающая добавочный резистор R-j и резистор плеча Rg.

При изменении сопротивления термометра на выходе моста 1 появЛйбТся Сигнал небаланса, который после усиления усялитеЛем 2 подается на обмотку управления реверсивного двигателя 4, Ротор двиЬетега В рШё6тся, перёдвнгай да реохордов до Тех пир, пока измерйтелшая скема не придет в равновесие при новЬм аначении сохфотивления термометра.

При полном изменении со11ротивления основного реохорда общее сопротивление его цепи изменяется нелинейно, причем характер его изменения гиперболический, Параметры резисторов К и R д расс итывеоог, исходя из требуемой шкалы прибоi279

pa. Параметры резисторов цепи дополнительного реохорда рассчитывакуг но величине максимального отклонения от линейной характеристики, достигаемого в середине шкалы.

Например, в случае, кoгдa-R :::Rg, параметры резисторов связаны следующим образом;

тэ -4J2H6.Tj

Настоящая схема включения элементов не изменяет диапазона щкаШэ устройства, так как обеспечивает гиперболический характер изменения полного сопротивления цепи с нулевыми приращениями в начале и конце щк.алы и компенсирует нелинейносггь цепи основного расхода, что позволило существенно повысить точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее источник питания, усилиель и измерительный мост, в одно плечо которого включен платиновый термометр сопротивления, три других плеча

моста образованы тремя постоянным сопротивления1у1и, в измерительный мост вклюены также два реохорда, основной и дополниельный, движки которых механически связаны меходу собой и с двигателем, о т л и ающееся тем, что, с целью повыь шения точности при измерении малых отклонений температуры, в плечо С термометром Сопротивления и в смежное с ним плечо дополнительно включены резисторы.

плеча, при этом один вьссод основного реохорда через добавочный резистор подключен к одному вьюоду резистора плеча, второй выход основного реохорда подключен к другому выводу резистора плеча,

выходы дополнительного реохорда соединены между собой накоротко и через добавочный резистор подключены к одному из вьюодов резистора плеча, а движок дополнительного реохорда подключен к другому выводу этого резистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР NJ 381921, кл. G 01 К 7/24, 1971 (прототип).