Способ градуировки измерительной температуры

 

Изобретение относится к области температурных измерений и позволяет повысить точность градуировки измерителей температуры, состоящих из термопреобразователя сопротивления (ТС) и преобразователя сопротивления в цифровой сигнал (ПС). Первоначально оценивают нелинейность ПС, затем определяют градуировочную характеристику ПС. После определения градуировочной характеристики ПС регистрируют выходные сигналы ПС при различных температурах рабочего и образцового ТС. Определяют температуру рабочего ТС по значению выходных сигналов ПС, соответствующих подключению к ПС образцового ТС и градуировочной характеристике ПС. По совокупности значений температуры рабочего ТС и соответствующих выходных сигналов N ПС определяют коэффициенты а и b градуировочной характеристики измерителя температуры вида t а + bN. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 6 01 К 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

li

4g е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4628284/10 (22) 29.12.88 (46) 07.12.91. Бюл. N 45 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Морского гидрофизического института АН УССР (72) А.С.Светличный (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11224422772299,, кКл, G 01 К 15/00, 1981.

Измерительные каналы температуры океанографических измерительных систем.

МИ 855 — 85: Методические указания. Изд-во стандартов. М. (54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к области температурных измерений и позволяет повы.—

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано при градуировке и поверке измерителей температуры, включающих термопреобразователь сопротивления (ТС), подключенный к входу преобразователя сопротивления в цифровой сигнал (ПС), в частности измерителей температуры, входящих в состав океанографических измерительных систем.

Целью изобретения является повышение точности градуировки.

Способ градуировки осуществляют следующим образом.

Первоначально оценивают нелинейность ПС. Для этого к его входу подключают и раз К параллельно включенных одинаковых с требуемой точностью резисторов, где

„, SU „„1696908 А1 сить точность градуировки измерителей температуры, состоящих из термопреобразователя сопротивления (ТС) и преобразователя сопротивления в цифровой сигнал (ПС), Первоначально оценивают нелинейность ПС, затем определяют градуировочную характеристику ПС. После определения градуировочной характеристики ПС регистрируют выходные сигналы ПС при различных температурах рабочего и образцового

ТС, Определяют температуру рабочего ТС по значению выходных сигналов ПС, соответствующих подключению к ПС образцового ТС и градуировочной характеристике ПС.

По совокупности значений температуры рабочего, С и соответствующих выходных сигналов N ПС определяют коэффициенты а и

Ь градуировочной характеристики измерителя температуры вида t = а + bN.

К изменяется от 1 до и и регистрируют соответствующие значения выходных сигналов йк. Равенство резисторов определяется равенством выходных сигналов. Значение сопротивления резисторов и их количество и выбирают в зависимости от диапазона иэ- Q менений значения сопротивления ТС изме- Q рителя температуры. Для каждого К Q) измерения определяют поправку (разность) тачк = рчк — Икр, где КСкр — расчетное аначение выходного сигнала, соответствующее линейной характеристике ПС, которое может быть получено по формуле Nyp = N 1/ К, где N> — значение выходного сигнала при подключении одного резистора.

Нелинейность измерителя оценивают качественно как распределение значений

Лйк в диапазоне имерений и количественно

1696908 (4) ti =а + ЬМ. по формулам

% — йо

В =с + dN1 по формулам

Иг- N1 с = 2йм dN2. (2) 1

N=

m (3) как наибольшее по модулю положительное и отрицательное значения разности ЛКк или среднее квадратичное отклонение всей совокупности значений Лйк, После оценки нелинейности ПС регистрируют выходные сигналы ПС N1 и йг при подключении к его входу сначала одной, а затем двух последовательно включенных одинаковых образцовых мер сопротивления (OMC) с сопротивлением R>, По совокупностии действительных (паспортных) значений сопротивлений OMC и соответствующих им выходных кодов N1 и Nz определяют характеристику преобразования ПС

После определения коэффициентов с и

d рабочий ТС измерителя температуры подключают к ПС и погружают в среду с постоянной температурой, например термастат с водоледяной смесью. Одновременно с рабочим ТС в эту среду помещают образцовый

ТС, После выдержки s течение, например, . 30 мин, производят регистрацию нескольких значений (например, 10) выходных кодов (сигналов) No ПС. Затем вместо рабочего ТС к входу ПС подключают образцовый ТС и регистрируют несколько значений его выхоДных коДов NoR.

Затем термостат освобождают от водоледяной смеси и заполняют водой с темпе. ратурой, равной температуре окружающей среды (например, 24 С), и после выдержки в течение 30 мин повторяют измерения, т,е. регистрируют значения Nt u NR.

Рассчитывают средние значения выходных кодов Nt u NR при нулевой и комнатной температурах по формуле где m — число измерений, По значениям выходных кодов NpR и NR, соответствующих сопротивлению образцового ТС при нулевой и комнатной температурах, и уравнению (1) рассчитывак)т значения сопротивлений образцового TC

Rp R>4. Используя эти значения сопротивления образцового ТС, а также коэффициенты, приведенные в свидетельстве на

Ф

55 образцовый ТС, рассчитывают образцовые значения температуры т, и t24, ПО СОВОКуПНОСтИ ЗНаЧЕНИй Not И to, Nt u

tz4 определяют коэффициенты градуировочной характеристики вида

Формула изобретения

Способ градуировки измерителей температуры, заключающийся в регистрации выходных сигналов N преобразователя сопротивления в цифровой сигнал при различных температурах t рабочего и образцового термопреобразователей сопротивления, попеременно подключаемых к его входу с последующим расчетом коэффициентов а и

Ь градуировочной характеристики измерителя температуры t = а + bN по значениям выходных сигналов преобразователя сопротивления в цифровой сигнал при подключении к его входу рабочего термопреобразователя сопротивления, и температуре последнего, отличающийся тем, что, с целью повышения точности градуировки, перед регистрацией сигналов рабочего и образцового термопреобразователей сопротивления регистрируют значения выходных сигналов преобразователя сопротивления в цифровой сигнал при подключении к его входу и раз К параллельно включенных одинаковых резисторов, где К изменяется от 1 до и, находят поправки между зарегистрированными значениями выходных сигналов и значениями выходных сигналовсоответствующих линейной характеристике преобразователя сопротивления в цифровой сигнал, по которым оценивают его нелинейность, регистрируют выходные сигналы N; преобразователя сопротивления в цифровой сигнал при подключении к его входу сначала одной, а затем двух последовательно включенных одинаковых образцовых мер сопротивления с сопротивлением R; и находят коэффициенты с и d его характеристики ïðåобразования Ri = с + dNI, а температуру рабочего термопреобразователя сопротивления определяют по значению выходных сигналов преобразователя сопротивления в цифровой сигнал соответствующих подключению к его входу образцового термопреобразователя сопротивления и найденной градуировочной характеристики преобразователя,сопротивления в цифровой сигнал.