Устройство для измерения температуры и контроля исправности термоэлектрического преобразователя

Авторы патента:

G01K7/02 - с использованием термоэлектрических элементов, например термопар (термоэлектрические или термомагнитные устройства как таковые H01L 35/00,H01L 37/00)

G01K15 - Испытание или калибровка термометров

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее термоэлектрический преобразователь, пер-, вый вывод которого соединен с общей щиной устройства, а второй вывод через первый резистор подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной устройства, а выход подключен к входу блока обработки сигналов, второй и третий резисторы, первые выводы которых подключены соответственно к инвертирующему входу операционного усилителя и минусовой клемме источника питания операционного усилителя отличающееся тем, что, с целью повышения качества контроля и точности измерения температуры, в него введены диод и четвертый резистор, включенный между плюсовой клеммой источника питания и точкой соединения термоэлектрического преобразователя с первым резистором, а диод включен между вторым выводом второго резистора и выi ходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с вторым ел выводом третьего резистора. О5 to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)4 G 01 К 15/00, 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3749248/24-10 (22) 16.03.84 (46) 07.08.85. Бюл. № 29 (72) М. Б. Белостоцкий и В. А. Погорелов (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (53) 536.532(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 669224, кл. G 01 К 15/00, 1977.

Патент Франции № 2268558, кл. G 01 К 7/02, G 08 В 19/00, опублик.

1975. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее термоэлектрический преобразователь, первый вывод которого соединен с общей шиной устройства, а второй вывод через первый резистор подключен к инвертирующему

tuï

„„Я1) „„1171672 А входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной устройства, а выход подключен к входу блока обработки сигналов, второй и третий резисторы, первые выводы которых подключены соответственно к инвертирующему входу операционного усилителя и минусовой клемме источника питания операционного усилителя отличающееся тем, что, с целью повышения качества контроля и точности измерения температуры, в него введены диод и четвертый резистор, включенный между плюсовой клеммой источника питания и точкой соединения термоэлектрического преобразователя с первым резистором, а диод включен между вторым выводом второго резистора и выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с вторым выводом третьего резистора.

1171672

Составитель В. Куликов

Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Зайцева

Заказ 4853/35

Изобретение относится к области температурных измерений, а точнее устройствам для измерения температуры термоэлектрическим преобразователем с цепью контроля исправности цепи термоэлектрического преобразователя, и может быть использовано, например, в системах контроля газотурбинных- установок.

Цель . обретения вЂ” повышение качества кьнтроля и точности измерения температуры - путем оби. пччения возможности контроля короткогэ: амыкания в цепи термоэлектрйческого преобразователя и устранения влимйИя пад6ния напряжения на термоэлектрическом ггреобразователе, вызванного контролирующим током.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для измерения температуры и контроля исправности термоэлектрического преобразователя.

Устройство содержит термоэлектрический преобразователь (ТП) !, подключенный к входу операционного усилителя 5 через резистор 3, через резистор 2 подается положительное смещение от источника питания на ТП 1 и вход усилителя 5 через резистор 3, резистор 4 подключен между минусовой клеммой источника и суммирующей точкой операционного усилителя 5, в обратную связь операционного усилителя 5 включены последовательно резистор 6 и диод 7, выход операционного усилителя подключен к входу блока 8 обработки сигналов, выход которого является выходом всего устройства.

Блок 8 обработки сигналов, например, содержит компаратор, выполненный на резисторах 9 вЂ” 12 и операционном усилителе 13, выход последнего через резистор 14 подключен к базе транзистора 15, в коллекторную цепь которого включено реле 16, выход операционного усилителя 5 подключен через резистор 17 к базе транзистора 18, в коллекторную цепь которого включено реле 19. Параллельно обмоткам реле включены шунтирующие диоды 20 и 21, а между базой и эмиттером транзистора 15 включен диод 22.

Устройство работает следующим образом.

К термо-ЭДС, вырабатываемой в термоэлектрическом преобразователе 1, добавляется падение напряжения ЬЦ на внутреннем сопротивлении термоэлектрического преобразователя от тока, протекающего по цепи: плюсовая клемма источника питания, резистор 2, сопротивление цепи термоэлектрического преобразователя и земляная шина устройства, в результате чего напряжение в точке могло бы увеличиться на величину, представляющую собой погрешность измерения. 3а счет подачи дополнительного смещения на вход операционного усилителя 5 через резистор 4 происходит компенсация указанной погрешности. При возникновении короткого замыкания цепи термоэлектрического преобразователя 1 потенциал точки становится равным нулю, и на вход усилителя поступает только смещение через резистор 4.

При этом диод 7 запирается и обратная связь операционного усилителя 5 размыкается, на его выходе появляется релейный сигнал положительной полярности, свидетельствующий о коротком замыкании цепи термоэлектрического преобразователя 1.

Этот сигнал поступает через резистор 17 на базу транзистора 18 и отпирает его.

При этом срабатывает реле 19, которое сигнализирует о коротком замыкании цепи термоэлектрического преобразователя 1.

При обрыве в цепи термоэлектрического преобразователя 1 на выходе операционного усилителя 5 появляется сигнал отрицательной полярности, значительно превышающий выходной сигнал усилителя 5 в нормальном режиме работы. Этот сигнал поступает на вход компаратора 13 через резистор 10, где сравнивается с напряжением смещения, поступающим от источника питания +U,÷åðåç резистор 9. При достаточной величине сигнала, поступающего с выхода операционного усилителя 5, компаратор 13 опрокидывается, отпирается транзистор 15 и срабатывает реле 16, сигнализирующее об обрыве в цепи термоэлектрического преобразователя.