Устройство для измерения разности температур
Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения разности температур. При изменении температуры одного из терморезисторов 1, 2, включенных в плечи электрического моста 3, изменяется температура термочувствительных пьезорезонаторов 6 и 17, установленных на нагревающей 19 и охлаждающей 16 поверхностях термоэлектрической батареи 15, расположенной в камере термостата 7, и, соответственно, выходной сигнал преобразователя 20 частоты, подключенного к выходам генераторов 5, 18. Температура в камере термостата поддерживается постоянной с помощью схемы терморегулирования, состоящей из термоэлектрической батареи 9, усилителя 14, терморезистора 13 и электрического моста 12. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОЛ И САН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 1» К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4727943/10 (22) 08.08.89 (46) 30.08,91. Бюл. ¹ 32 (72) В.С.Москалев и А.А.Леонов (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 1468222, кл. G 01 К 7/32, 1986. Авторское свидетельство СССР ¹ 1597594, кл. 6 01 К 3/08, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РА3НОСТИ ТЕМПЕРАТУР (57) Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения разности температур. При изменении температуры одного из терморе„„ЯЦ„„1б73880 А1 эисторов 1 и 2, включенных в плечи электрического моста 3, изменяется температура термочувствительных пьезорезонаторов 6 и 17, установленных на нагревающей 19 и охлаждающей 16 поверхностях термоэлектрической батареи 15, расположенной в камере термостата 7, и соответственно выходной сигнал преобразователя 20 частоты, подключенного к выходам генераторов 5, 18, Температура в камере термостата поддерживается постоянной с помощью схемы терморегулирования, состоящей из термоэлектрической бетареи 9. усилителя 14, терморезистора 13 и электрического моста 12. 1 ил. 1673880 Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения разности температур. Цель изобретения — повышение точности измерений. На чертеже представлена электрическая схема устройства для измерения разности температур, Устройство для измерения разности температур содержит терморезисторы 1 и 2, включенные в плечи электрического моста 3, к измерительной диагонали которого подKllI0чены входы дифференциального усилителя 4, генератор 5 частоты с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором G, размещенным в рабочей камере термостатэ 7, с расположенными в ней холодными спаями 8 термоэлектрической батареи 9, горячие спаи 10 которой размещены на радиаторе 11 термостэта 7, второй электрический мост 12, в одно из плеч которого включен термарезистор 13, расположенный в рабочей камеретермостата 7, а к измерительной диагонали подкл очены входы второго дифференциального усилителя 14, выход которого соединен с термоэлектрической батареей 9, размещенной в рабочей камере термостата 7 и соединенной с выходом дифференциального усилителя 4, дополнительную термоэлектрическую батарею 15, на охлаждающей поверхности 16 которой установлен термочувствительный пьезоэлектрический р".3îI атор 17, включен н ый в схему дополнительного генератора 18, а нэ нагревающей поверхности 19 — пьезоэлектрический резонатор 6, преобразователь частоты 20, к первому входу которого подключен выход генератара 5, а ка второму — выход генератора 18, и измерительный прибор 21. Устройство работает следующим образам. При равенстве температур контролируемых объектов, т,е, при ЛТ = О, сопротивление терморезисторов 1 и 2 имеют значения, при которых наступает баланс электрического моста 3. При этом IIa входах усилителя 4 разность потенциалов равна нулю, а через термоэлектрическую батарею 15 протекает начальный ток, устанавливаемый при настройке устройства. Значение этого тока выбирается таким, чтобы температура нагревающей поверхности батареи 15, и соответственно резонатора 6 была равна Та, а охлаждающей поверхности и резонатора 17 — Таг. При этом на выходе преобразователя 20 частоты будет сигнал с частотой Ер = 1а1 —;ы, где foI u foz соответственно частоты генераторов 5 и 18, а измерительный при5 45 бор 21 покажет нулевое значение разности температур. В процессе настройки устройства подбирается такой режим работы усилителя 14, при котором через термоэлектрическую батарею 9 протекает ток, обеспечивающий температуру в рабочей камере термостата 7, равную Тр, а между термочувствительными пьезоэлектрическими резонаторами 6 и 17 и средой, заполняющей объем рабочей камеры термостата 7, устанавливается тепловое равновесие. Температура Т, поддерживается постоянной с помощью схемы терморегулирования. Изменение температуры внутри рабочей камеры термостата 7 вызывает изменение сопротивления, размещенного в ней терморезистора 13. Это приводит к разбалансу электрического моста 12 и появлению на входах усилителя 14 разности потенциалов, вызывающей изменение протекающего через термоэлектрическую батарею 9 тока. Процесс длится до тех пор, пока температура внутри камеры не станет снова равной Т, Когда температура объекта, например, контролируемо о терморезистором 2 повысится, т,е. ЛТ> О, его сопротивление уменьшится, в измерительной диагонали моста 3 и на входах усилителя 4 появится положительная разность потенциалов, Это вызывает увеличение тока, протекающего через термоэлектрическую батарею 15. При этом температура ее нагревающей поверхности 19 и резонатора 6 повысится и станет равной Т1, а охлаждающей поверхности 16 и резонатора 17 понизится и примет значение Tz. Частоты генераторов 5 и 18 также изменятся, причем частота генератора 5 увеличится на величину Af) и примет значение fo> + h.f1, а частота генератора 18 уменьшится на величину Жг и примет значение fz = foz — Ю . При этом частота на выходе преобразователя 20 частоты будет иметь величину hF = Ьfi + Afz. Если температура, контролируемая терморезистором 2, понизится относительно температуры терморезисторэ 1 его сопротивление увеличится, а на входах усилителя 4 появится отрицательная разность потенциалов и ток протекающий через термоэлектрическую батарею 15, уменьшится. При этом температура нагревающей поверхности 19 уменьшится и будет равной Т1, а ахла>сдающей поверхности 16 тоже уменьшится и будет равна Tz . Частота генератора 5 уменьшится на М1 и станет равной f1 = 1,1 — hfdf, а частота 1673880 Составитель В. Куликов Техред М.Моргентал Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö Редактор А.Долинич Заказ 2910 Тираж 378 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 генератора 18 увеличится на 612 и станет РНВНОй f2 = fO2 с ва2, 1 - Изменение частоты на выходе преобразователя 20 частоты будет иметь величину gF-, =- (+f1 + Af2).3накминусперед 5 скобкой указывает на то, что перепад температур термореэисторов 1 и 2 отрицательный. Температура внутри рабочей камеры у всегда остаетса постоаннои и равнои Т*. 10 Формула изобретения Устройство для измерения разности температур, содержащее два термореэистора, включенные в смежные плечи электрического моста, к измерительной диагонали 15 которого подключены входы первого дифференциального усилителя, генератор частоты с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором, размещенным в рабочей камере термостата, с расположен- 20 ными в ней холодными спаями термоэлектрической батареи, горячие спаи которой размещены на радиаторе термостата, второй электрический мост, в одно из плеч которого включен терморезистор, расположенный в рабочей камере термостата, а к измерительной диагонали подключены входы второго дифференциального усилителя, выход которого соединен с термоэлектрической батареей, и измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены дополнительная термоэлектрическая батарея, дополнительный генератор частоты с термочувствительным пьезоэлектрическим резонатором, и преобразователь частоты, входы которого соединены с выходами обоих генераторов частоты, а выход подключен к измерительному прибору, причем один иэ пьезоэлектрических резонаторов установлен на охлаждающей, а другой— на нагревающей поверхности дополнительной термоэлектрической батареи, которая расположена в рабочей камере термостата и соединена с выходом первого дифференциального усилителя.
