Измерительный преобразователь температуры

 

Изобретение может быть использовано в системах измерения и регулирования температуры. Цель нзобре-- тення - повышение точности преобразования за счет улучшения помехозащищенности преобразователя. При на9 личии емкостных и индуктивных связей между термометром 1 сопротивления и близкорасположенными сильноточными линиями и магнитными полями, а также при наличии помех от импульсного питания и скачкообразного изменения тока при включениях через последовательно соединенные термометр 1 сопротивления и компенсационный резистор 13 будут протекать одни и те же токи. ,Поскольку сопротивления термометра 1 сопротивления и компенсационного резистора 13 равны, то будут равны и возникающие на них напряжения, вызванные помехами , которые, проходя усилители 10 и 11, будут вычитаться в су|Ф1аторе 12,и невыходе устройства сигнал помехи будет отсутствовать. 1 ил. г (/) I и I i и L-T.J L..

СОЮЗ СОВЕТСНИ)(Л

РЕСПУБЛИН

15832 А1 (19) (11) (51) 4 G 01 К /16

EL

Фс1„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТРЙ

; «ъ /

«) /

Ь "

М

1 Ю

Ф Ю

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 40 i 5492/24- 10 (22) 14. 01. 86 (46) 07.06.87. Бюл. 1) 21 (72) А.М.Гердов, В.Д.Купченко и В.М.Колесников (53) 536.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 838416, кл. G Ol К 7/16, 1979.

Патент ГДР В 224113, кл. G 01 К 7 /18, опублик. 26.06.85. (54) ИЗМКРИТЕЛЬНЫЙ ПРКОБРАЗОВАТКЛЬ

ТКМПЕРАТУРЫ

{57) Изобретение может быть использовано в системах измерения и регупирования температуры. Цель изобре-. .тения — повышение точности преобразования за счет улучшения помехозащищенности преобразователя. При наУ личин емкостных и индуктивных связей между термометром 1 сопротивления и блнзкорасположенными сильноточными линиями и магнитными полями, а также . при-наличии помех от импульсного питания и скачкообразного изменения тока при включениях через последовательно соединенные термометр 1 сопротивления и компенсационный резистор

13 будут протекать одни и те же токи. ,Поскольку сопротивления термометра 1 сопротивления и компенсационного резистора 13 равны, то будут равны и возникакицие на ннх напряжения, вызванные помехами; которые, проходя усилители 10 и 11, будут вычитаться g в сумматоре 12,и навыходе устройства .сигнал помехибудет отсутствовать. l an.

1315832

f0

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах измерения и регулирования температуры.

Целью изобретения является повышение точности преобразования за счет улучшения помехозащищенности преобразователя.

На чертеже приведена электричес-. кая схема предложенного устройства.

Преобразователь содержит термометр 1 сопротивления с выводами 2 и

3, электрические провода 4 — 7 линии связи, генератор 8 тока с нулевой шиной 9, дифференциальный усилитель .10, инвертирующий усилитель 11, сумматор 12 и компенсационный резистор

13.

Термометр 1 сопротивления посредством проводов 5 и 7 линии связи включен последовательно с конмпенсационным резистором в цепи питания генератора 8 тока между его потенциальной и нулевой шинами, а также подключен посредством проводов 4 и 6 линии связи к инвертирующему и неинвертирующему входам дифференциального усилителя 10, выход которого . соединен с инвертирующим входом сумматора 12. К неинвертирующему входу сумматора 12 подключен выход инвертирующего усилителя ll, параллельно входу которого подключен компенсационный резистор 13.

В качестве компенсационного резистора 13 в.зависимости от конкретного назначения преобразователя и схемы индикаторного или регистрирующего блока, включаемого,a его выходе (выходе сумматора 12), могут быть использованы постоянный или переменный резисторы, магазин сопротивлений и т.п. Если измерительный преобразователь используется в схеме регули— рования температуры, то сопротивление резистора 13 донно выбираться равным сопротивлению термометра 1 при заданной температуре термостатирования. Для измерения температуры компенсационный резистор 13 выполняется переменным, и его сопротивление совпадает с сопротивлением термометра во всем диапазоне контроли— руемых температур. Необходимое изменение сопротивления компенсационного резистора 13 может быть легко осуществлено вручную оператором или автоматически с использованием нуль- индикатора, включаемого на выходе сумматора 12.

Преобразователь работает следующим образом.

Ток от генератора 8 протекает по термометру 1 сопротивления и компенсационному резистору 13. Падение напряжения на термометре 1 сопротивления подается на вход дифференционального усилителя 10, а падение напряжения на компенсационном резисторе 13 — на вход инвертирующего усилителя 11. Сигнал с выхода усилителя

10 подается на инвертирующий вход сумматора 12, на неинвертирующий вход которого поступает сигнал с выхода усилителя 11. На выходе сумматора

12 формируется сигнал, пропорциональный разности двух поступающих на его входы сигналов. При отклонении величины сопротивления термометра 1 вследствие изменения температуры от сопротивления резистора 13 на выходе сумматора 12 возникает сигнал рассогласования (при равенстве сопротивлений термометра 1 и резистора 13 и равенстве коэффициентов передачи усилителей 10 и ll выходной сигнал сумматора равен. нулю), который может быть подан на исполнительное устройство в системе автоматического регулирования температуры или на исполнительное устройство системы измерения температуры. В первом случае исполнительное устройство возвращает регулируемую температуру к заданному. значению, а во втором случае исполнительное устройство выравнивает сопротивление резистора 13, например, вращая движок потенциометра, с изменившимся сопротивлением термометра 1.

В последнем случае измеряемую температуру находят по величине сопротивления резистора 13 исходя из градуи" ровочной характеристики термометра.

При наличии емкостных или индуктивных связей между термометром сопротивления и близкорасположенными сильноточными линиями и магнитными полями, а также при наличии помех от импульсного питания и скачкообразного изменения тока при включениях через последовательно соединенные термометр 1 сопротивления и компенсационный резистор 13 протекают одни и те же токи. Поскольку сопротивления термометра 1 н резистора 13 рав ны, то равны и возникающие на них

131

5832

Составитель В.Голубев

Техред А.Кравчук

Редактор О.Юрковецкая

Корректор И.Муска

Заказ 2352/44 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 г

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 напряжения, вызываемые помехами, которые, проходя усилители 10 и 11, вычитаются в сумматоре 12, т.е. на выходе сумматора 12 (выходе преобразователя) сигнал помехи отсутствует.

Формула изобретения

Измерительный преобразователь температуры, содержащий термометр сопротивления, четырехпроводную линию связи, генератор тока и дифференциальный усилитель, инвертирующий и неинвертирующий входы которого посредством двух проводов линии связи подключены к выводам термометра сопротивления, один из которых через третий провод линии связи соединен с потенциальной шиной генератора тока, 4 отличающийся тем„ что, с целью повышения точности преобразования за счет улучшения помехозащищенности, в него введены инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления, равным коэффициенту усиления дифференциального усилителя, сумматор и компенсационный резистор, включенный посредством четвертого

t0 провода линии связи последовательно с термометром сопротивления между вторым его выводом и нулевой шиной генератора тока, при этом вход инвертирующего усилителя подключен парал15 лельно компенсационному резистору, а его выход соединен с неинвертирующим входом сумматора, инвертирующий вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя.