Устройство для измерения температуры
Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения температуры, а также помехозащищенность. На вход операционного усилителя (ОС) 6 через первый 10, второй 11 резисторы и провода 4,5 четырехпроводной линии связи поступает напряжение с термопреобразователя сопротивления (ТС) 1, подключенного через резистор сравнения 9 к источнику тока 8. Отношение сопротивления ТС 1, соответствующего началу измеряемого диапазона температур, и отношение сопротивления третьего резистора 12, включенного между резистором 9 и неинвертирующим входом ОС 6, равны значению коэффициента усиления ОС 6 по инвертирующему входу. Для повышения помехозащищенности устройство содержит дифференциальный усилитель 13 и резистор 14 подавления помехи. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
C0l03 СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (51) 5 G OI К 7/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4332755/24-10 (22) 24. 11.87 (46) 15.01.90. Вюл. У 2 (71) Институт кибернетики . им. В.M.Ãëóøêîíà и Специальное конструкторско-технологическое бюро
"Промавтоматика" (72) Г.С.Лобачевский и В,Н.Мамаев (53) 536.53 1(088 ° 8) (56) Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах.
Л.: Энергия, 1980, с. 122.
Авторское свидетельство СССР
У 838416, кл. С 01 К 7/16, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ TEMIE-
РАТУРЫ (57) Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения температуры, „„SU„„1536219 А1
2 а также помехозащищенность. На вход операционного усилителя (ОС) 6 через первый 10, второй 11 резисторы и провода 4,5 четырехпроводной линии связи поступает напрякение с термопреобразователя сопротивления (ТС) 1, подключенного через резистор 9 сравнения к источнику 8 тока. Отношение сопротивления ТС 1, соответствующего началу измеряемого диапазона температур, и отношение сопротивления третьего резистора 12, включенного между резистором 9 и неинвертирующим входом ОС 6, равны значению козффициента усиления
0С б по инвертирующему входу. Для по.вышения помехозащищенности устройство д
Я содержит дифференциальный усилитель
13 и резистор 14 подавления помехи.
1 з,II.ô-лы, 1
1536219
Up=I(R +Rns+Rz) (о+ aR+Rn +Re) где к,=
=(R,+Ля)—
ДЕ— сопротивление ТС 1; отклонение сопротивления
ТС 1 от значения Ro, сопротивление провода 3 45 линии связи; ток через термопреобразователь 1.
Rn
Напряжение U на неинвертирующем входе операционного усилителя 6 при условии RzvR„ и (R + R ) )) R где R „ — сопротивление провода 5, что легко выполняется, равно
Н.з 55
Т R + I R -- — =---. (2)
"" К +RЗ
При условии р что R,(> (R <> + R > +
R„„ + R„), где В.„ — сопротивление
Изобретение относится к температурным измерениям и может быть исполь1 зовано в устройствах для измерения температуры и других неэлектрических величин, которые преобразуются в сопротивление, с помощью удаленных резистивных преобразователей.
Целью изобретения является повышение точности измерения температуры 10 при упрощении устройства, а также повышение помехозащищенности.
На чертеже представлена схема устройства для измерения температуры.
Устройство для измерения температу-15 ры содержит термопреобразователь сопротивления (ТС) 1, четырехпроводную линию связи с проводами 2, 3, 4 и 5, операционный усилитель 6 с резистором
7 в цепи обратной связи, источник 8 тока, резистор 9 сравнения, первый резистор 10 второй резистор 11, третий резистор 12, дифференциальный усилитель 13 и резистор 14 подавления помехи. 25
Отношение сопротивления R резистоN ра 9 сравнения к сопротивлению R, ТС 1, соответствующего началу измерительного диапазона, а также отношение сопротивления R 3 резистора 12 к сопротив- 30 лению R второго резистора 11 должно
2 быть равно значению коэффициента. усиления операционного усилителя 6 по инвертирующему входу.
Устройство работает следующим образом.
Напряжение U д на первом потенциальном выводе ТС 1 равно: провода 4, коэффициент. усиления К<, операционного усилителя 6 по инвертирующему входу равен
К
Rqz + R Rg + Rqs
Формула изобретения
1. Устройство для измерения температуры содержащее термопреобразователь сопротивления, первый и второй токовые выводы которого соединены через первый и второй провода линии связи соответственно с первыми выводами источника тока и резистора сравнения, второй вывод которого подключен к второму выводу источника тока, операционный усилитель с резистором обратной связи, инвертирующий.вход которого через первый резистор и третий провод линии связи соединен с перBbM потенциальным выводом термопреоб— разователя сопротивления, второй поК(R, (3) где R — сопротивление резистора 7.
Коэффициент усиления по неинвертирующему входу (4)
Напряжение на выходе операционного усилителя 6 определяется из выражения
Ugg(y» U 8 K <+1 U д K () ° (5)
Учитывая что R З R 2 K (-) и R (R o
=K(,, окончательно получаем (6)
Таким образом, выходной сигнал усилителя 6 однозначно связан с приращением сопротивления термопреобразователя сопротивления и, следовательно, с измеряемой температурой.
Для подавления синфазных помех выходной сигнал операционного усилителя 6 подается на один из входов, дифференциального усилителя 13, другой вход которого соединен с общим выводом усилителя 6 гальванически развязанным от дифференциального усилителя 13. Если выбрать величину сопротивления R резистора 14 подавления
5 синфазной помехи достаточно большой
1 » 3. то прн наличии синфазной поме,- Э хи между выводом ТС 1 и земляной шиной она будет поступать одновременно на два входа дифференциального усилителя и взаимно вычитаться, не оказывая влияния на выходной сигнал дифференциального усилителя, пропорциональной величине U
Составитель В. Куликов
Редактор M. Бандура Техред N,дидык
Корректор H. Кучерявая
Заказ 101 Тираж 499 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,10.1
5 153621 тенциальный вывод которого через четвертый провод линии связи соединен с первым выводом второго резистора, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через третий резистор с первым выводом резистора сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, второй вывод второго резистора соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, общий вывод которого подключен к второму выводу источника тока, при этом отношение сопротивления резистора сравнения к сопротивлению термопреобразователя сопротивления, соответствую9 6 щему началу измеряемого диапазона температур, и отношение сопротивления третьего резистора к сопротивлению второго резистора равны значению коэффициента- усиления операционного усилителя по инвертирующему входу.
2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно содержит дифференциальный усилитель, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу и общему выводу операционного усилителя, соединенному с общей шиной дифференциального усилителя через резистор подавления синфазной помехи.
