Устройство для измерения температуры Советский патент 1981 года по МПК G01K7/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в устройствах для измерения температуры при дистанционном ее измерении. Известно устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, источник тока, источник компенсирующего напряжения, операционный усилитель, токоограничивакадий резистор, источник опорного напряжения. В этом устройстве исключается ошибка измерения, связанная с измененнем сопротивления линии связи 1J Недостатком известного устройства является его сложность больиое число составляюгцих его элементов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является устройство для измерения температуры, содержащее операционный усилитель, между выходом и инвертирукмцим входом которого вклю чен резистор обратной связи, измерительный прибор, включенный между вых дом операционного усилителя и общей точкой схемы, источник постоянного тока, резистор установки нуля, три входных резистора, два нз которых по ключены одним концом к инвертирующему входу операционного усилителя, те морезистор соединенный с измеритель- . ной схемой тремя соединительными проводамн, имеющими одинаковое сопротивление, причем один конец терморезистивного датчика соединен посредством первого соединительного провода с общей точкой схели. В известном устрюйстве исключаются ошибки измерения, связанные с сопротивлением соединительных проводов соединяющих датчик с измерительной схемой, вследствие равенства коэффициентов передачи для обоих входов операционного усилителя. Это равенство достигается путем введения в измерительную схему дополнительного корректирующего резистора, включаемого между неинвертируютим входом операционного усилителя и общей точкой схемы 2 Однако наличие корректирующего резистора усложняет устройство и затрудняет его настройку. Кроме того, данное устройство работает только в случае, когда провода, соединяющие терморезистнвный датчик с измерительной схемой, имеют одинаковое сопротивление. При различном значении сопротивления этих проводов возникают ошибки, снижающие точность измерения. Цель изобретения- повышение точности измерения. Постзвленная цель достигается за счет того, что второй конец терморезистора посредством второго соедийительного провода подключен к полюсу источника постоянного тока, соединен ному со вторьач концом первого входно го резистора, второй конец второго входного резистора подключен ко второму полюсу источника постоянного тока, к которому подключен один из концов резистора установки нуля, при чем третий соединительный провод, по ключенный к первому концу терморезис тора, соединен со вторым концом резистора установки нуля, а ваинвертируюадий вход операционного усилителя соединен с об1цей точкой схелва. На чертеже изображена схе.ма предлагаемого устройства для измерения температу Ж1. Устройство содержит источник 1 постоянного тока, резистор 2 установ ки нуля, первый соединительньай провод 3, второй соединительный провод третий соединительный провод 5, терморезистор 6, первый входной резистор 7, второй входной резистор 8, резистор 9 обратной связи, операционный усилитель 10, измерительнь прибор 11. Устройство работает следующим образом. Ток 1 источника 1 постоянного тока протекает по цепи, состоящей из второго соединительного провода 4 с сопротивлением Rg, , терморезистора 6 с сопротивлением R, третьего соединительного провода 5 с сопротивлегНием и резистора 2 установки нуля RA Поскольку ток источника 1 не протекает по первому соединительному проводу 3 и не создает на нем падения напряжения, то потенциал точки С рав«н потенциалу общей точки Д схемы. Тогда напряжения U в точке А и UE, в точке В относительно об«ей точки схема определяются из выражений -1 (Re J + R), и I (Re + «t) A напряжение Ug. выходе операционного усилителя ойредвлится из выражения и , + Uft, %и. - Ггде R-J. - величина резистора обратной связи R. и Rg - величины первого и второго эходных резисторов соответственно. Подставляя в выражение (3) значения Чд и выражений (1) и (2) и выбирая R,i по-пУчим t - RA ) (4) Так как зависимость сопротивления Rt, терморезистивного датчика от температуры t определяется выражением Rt RO(I -bai t) , где Р.д - сопротивление терморезистора при температуре t « а - температурный коэффициент сопротивления термореэистивного датчика, то при выборе напряжение на выходе операционного усилителя линейно зависит от измеряемой температуры и не зависит от величины сопротивления соединительных проводов. Отсутствие корректирующего резистора и третьего входного резистора (по сравнению с известным) упроадает устройство и процесс его настройки. А отсутствие влияния на результаты измерений различных величин, сопротивлений соединительных проводов терморезистивного датчика позволяет повысить точность измерения. Формула изобретения Устройство для измерения теютературы, содержащее операционный усилитель, между выходом и инвертирующим входом которого включен резистор обратной связи, измерительный прибор, включенный между выходом операционного усилителя и общей точкой схемы, источник постоянного тока, резистор установки нуля, два входных резистора, котоцше одним концом подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, терморезистор, соединенный с измерительной схемой тремя соединительными проводами, причем один конец терморезистивного датчика соединен посредством первого соединительного провода с общей точкой схемы, отличающееся тем, что, с целью повЕЛиени точности измерения, второй конец терморезистора посредством второго соединительного провода подключен к полюсу источника постоянного тока, соединенному со

вторым концом первого входного резистора, второй конец второго входного резистора подключен ко второму полюсу источника постоянного тока, к которому подключен один из концов резистора установки нуля, причем третий соединительный провод, подключенный к первому концу терморезистора, соединен со вторым концом резистора установки

НУЛЯ, а иеинвертнрупцкй вход onepatw онного усилителя соединен с оочей точкой схекы.

Источники информашщ, принятые во BHHHatme при экспертизе

/П

1 /-4-

«г

С в