Устройство для дистанционного измерения температуры Советский патент 1982 года по МПК G01K7/16 

(54) УСТРОЙСТВО для ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ

I

Изобретение относится к термометрии, конкретно к устройствам дл.я дистанционного измерения температуры.

Известно устройство для дистанционного измерения температуры, содержащее терморезйстивный элемент, подключенный к преобразователю электрического сопротивления в электрический сигнал, выход которого через линию связи соединен с регистратором tl3

Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная нелинейностью функции.преобразования устройства и нестабильностью параметров функции преобразования в зависимости от внешних условий и во времени.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для дистанционного измерения температуры, содержащее термодатчик, выполненный в виде последовательно соединенных двух эталонных резисторов и двух идентичных терморезисторов, параллельно одному из которых подключен ТЕМПЕРАТУРЫ

третий терморезистор, идентичный двум первым, причем выводы резисторов модатчика через управляемые ключи коммутатора подключены к входу преобра зоватепя электрического сопротивления в электрический сигнал, а выход преобразователя через линию связи соединен с вычислителем-регистратором.

Для исключения влияния на результа-. ты измерения нелинейности и нестабильности функции преобразования измерительной схемы измерение температуры осуществляется в. четыре этапа с последующей обработкой результатов по опредеденному алгоритму 2 .

Недостатком устройства является влияние на результаты измерения остаточных сопротивлений ключей коммутатора.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем термодатчик, выполненный в виде последовательно соединенных двух эталонных резисторов н 393 двух идентичных терморезисторов, т араллельно одному из которых подключен третий такой же терморезистор, преобразователь электрического сопротивления термодатчика в электрический сигнал, который через четыре управляемых ключа коммутатора подключен к трем средним и к одному крайнему выводам резисторов термодатчика, и линию связи, соединенн;ую с вычислителем-регистратором, преобразователь электрического сопротив: Ленин термодатчика выполнен в виде ста|билизированного источника постоянного тока, а крайние выводь термодатчика через дополнительно введенный измеритель напряжения подключены к линии (;вязи. Устройство для дистанционного измерения температуры содержит термодатчик 1, включающий два эталонных сопротивле ния R эт-1 идентичных терморезистора R. , R и R{;, . Крайние выводы 2 и 3 термодатчика подключены к входу измерителя 4 напряжения. Выход измерителя 4 напряжения через линию 5 связи соединен с вычисэтителем-регистратором 6. Крайний вывод 2 и средние выводы 7-9 резисторов термодатчика Iчерез управляемые ключи 1О - 13 подключены к входу стабилизированного .источника 14 тока. Блок 15 управления шинами 16-19 управления связан с управляющими входами ключей 1О - 13. Поско ку внутреннее сопротивление источника тока И)1бираетсЯ: много больше сопротивления нагрузки, то при коммутации вьшодов термодатчйка остаточное сопротивление ключей не влияет на величину тока, протекающего через резисторы термодатчика. Устройство работает следующим образом. В первом этапе измерения блок 15 управления выдает управляющий сигнал по шине 17, который открьгаает ключ 11 При этом ключи 10-13 остаются закрытыми. Через сопротивление открытого перехода вход-выход управляемого ключа IIи через последовательно включенные in л /параллельно которому включен Rt протекает ток стабилизированного источника Поскольку Rgy измерителя напряжения по постоянному , току вьтбирается таким образом, чтобы ..- .... ,01% , где Й - .значение сопротивления терУ/юдатчика при включении соответ2ственно управляемых ключей 10 - 13. Учитывая, что величина тока через резисторы термодатчика не зависит от величины остаточного сойротивления одного из открытых управляемых ключей 1О - 13, электрический сигнал на выходе вычислителя равен v1MXK4)-. где Ко К эт причем эт i,VHа - начальное значение выходного -1 сигнала при закрытых ключах д 10 - 1зГ JE - - чувствительность измерителя 4 напряжения; г - - коэффициент нелинейности измеСГ рителя 4 напряжения. Во втором этапе измерения блок 15 управления открывает управляемый ключ 12 и закрывает ключ 11. На входе выислителя появляется электрический сигал:v%r-uv H. a-S В третьем этапе измерения блок 15 управления открывает ключ 13 и закрывает ключ 12. На выходе вычислителя имеем N,4 ( («0- -« ,т В четвертом этапе измерения блок 15 управления открывает ключ 10 и закрывает ключ 13. При этом на выходе вычислителя появляется электрический сигнал. . .. . Результаты М,- N измерений обрабатываются в вычислителе 6 по ал горит vs Kiv4K. VN K V4K4J- M lV))%T . Ч (). Таким образом, при обработке результатов четырех этапов измерения по указанному алгоритму имеем №-)аэт .- Учитывая, что сопротивление R.. связано с измеряемой температурой f соотношением . (). где R 4- rt - сопротивление термометра при t°« OPCj d - коэффициент преобразования температуры в электрическое сопротивление термометра, для изм1еряемой температуры получим N,-N PTW.-M - . « Изобретение позволяет повысить .точность дистанционного измерения темпера туры, которая определяется, по существу классом точности самого терморезистив1НОГО элемента и не зависит от параметр коммутатора, измерительной схемы и линии связи. Формула изобретения Устройство для дистанционного измерения температуры, содержащее термодат чик, выполненный в виде последовательно соединенных двух эталонных резисторов и двух идентичных терморезисторов, параллельно одному из которых подключен третий такой же терморезистор, преобразователь электрического сопротивления термодатчика в электрический сигнал, который через четыре управляемых ключа коммутатора подключен к трем сред шм и к одному крайнему вьшодам резисторов термодатчика, и линию связи, соединенную с вычислителем-регистратором, отличающееся тем, что, с -; целью повышения точности измерения путем исключения влияния остаточных со. противлении ключей, преобразователь электрического, сопротивления термодатчика выполнен в виде стабилизированного источника постоянного тока, а крайние выводы термодатчика через дополнительно введенный измеритель напряжения подключены к линии связи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Новицкий оП. В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками. М., Энергия, 1970, с. 91-102. 2.Авторское свидетельство CfCCP NO 581в89, кл. С5 01 К 7/16, 1974.

Z-}