Способ измерения температуры терморезистивными преобразователями

 

ИСАЙ

Сов э Советских

Социалистических респубики

<ж685936

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.12,77 (21) 2552556/18-10 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (51)М. Кл.

G 01 К 7!16

Гавудврстввнвй кеатет

СССР в диам хзебретеакх

К OTKPblfkk

Опубликовано 15.08 79 Бюллетень Pk: 34

Дата опубликования описания 15.08.79 (53) УЛ$536.531 (088.8} (72) Авторы изобретения

В. И, Скрипник, 10 А. Скрипник и И. 10. Скрипник

Киевский ордена Ленина политехнический институт им, 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции и Киевский технологический институт легкой промышленности (7! ) Заявители (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕРМОРЕЗИСТИВНЫМИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для повышения точности измерения температуры терморезистивными преобразователями в широком диапазоне значений измеряемых температур.

Известен способ измерения температуры электрическими термометрами сопротивления, основанный на регулировании электрической мощности подогрева термометра сопротивления (1). По этому способу измерения температуры мощность, подводимая к термометру сопротивления, регулируется, а разность температур между термометром сопротивления и окружающей средой поддерживается неизменной.

Однако трудность контроля постоянства разности температур между термометром сопротивления и окружающей средой в широком дианазоне измеряемых температур не позволяет полностью реализовать преимущества данного способа.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения температуры перегрева обмоток электромагнитных механизмов 121 заключающийся в пропускании тока через преобразователь, измерении выходного напряжения, последующем подогреве преобразователя импульсным током и измерении падения напряжения на нем.

Измерительный ток 1 регулируют до получения падения напряжения на обмотке )Ro, рав. ного заданному Uo. т.е. IRo = Uo где Uo =

= const. Затем обмотке ссюбщается тепловое воздействие д, изменяющее ее сопротивление до R0 = Й0 (1 + ад ). При пропускании по нагретой обмотке установленного ранее тока I измеряется разность между новым падением напряжения 1й 0 и заданным напряжением Uo, т.е. "= д- о ™o+19o 9-Uo=1 oÔ =Use (1)

Как видно из формулы (1}, полученная разность напряжений пропорциональна измеряемон температуре 8 и не зависит от начального со20 противления обмотки Ro. Поэтому нестабильность и начальныи разброс сопротивления Ro не влияют на результат измерения 0 .

О пако влияние непостоянства температурного коэффициента на чувствительность термо685936 Формула изобретения

Подписное

ЦНИИПИ Заказ 5449/43

Тираж 766

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 метра не исключается, Недостатком этого способа является также необходимость прерывания теплового воздействия О при установке значе. ния измерительного тока I через обмотку, что обуславливает невозможность реализации указанного способа при нахождении термометра сопротивления в контролируемой среде.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры за счет компенсации погрешностей терморезистивных преобразо- !О вателей.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу перед нагревом импульсным током . уменьшают выходное напряжение преобразователя в заданное число раз, а нагрев ведут, изменяя длительность импульсов, до получения первоначального измеренного значения напряжения преобразователя.

Как известно, выходное напряжение терморезистивного преобразователя температуры, равHî U„= зь во = SR a U, () где S — чувствительность мостовой измерительной схемы;

U — напряжение питания моста;

Π— температуры среды;

Rp — начальное сопротивление; а — температурный коэффициент;

По предлагаемому способу напряжение U> фиксируется с помощью чувствительного инди30 катора.

Затем это напряжение уменьшают в K раз, получая U =--. = Яйоад

U U (3)

К К где К > 1.

Через термометр сопротивления пропускают Ы дополнительный импульсный. ток стабильной амплитуды, перегревая его относительно температуры контролируемой среды. При этом выходное напряжение возрастает до значения (4 = 1ой (О + о) (4)

В момент равенства напряжений О, = U> измеряют среднее значение падения импульсного напряжения на термометре i сопротивления.

Если измерительный мост йитается переменным напряжением, то среднее значение падения напряжения на термометре сопротивления от измерительного тока равно нулю. Среднее значение однополярного импульсного тока не равно нулю и определяется выражением

1ер = I - т/т (5)

Поэтому среднее значение падения напряжения от импульсного тока на дополнительно нагретом термометре сопротивления равно ср =1,р о E1++<(++4 )> =

=Х 7 "R, ("1+ (В +ЛО) ). (6) т

Подставляя в выражение (6) значение скважности т/т, получаем линейное уравнение преобразования с (К вЂ” 1) (7)

Qp

Из полученного выражения следует, что непостоянство параметров термометра сопротивле,ния Rp и а, а также нестабильность чувствитель. ности S и напряжения питания U мостовой измерительной схемы не влияют на точность измерения температуры ООтсутствие в управлении преобразования температурного коэффициента а исключает погрешность, обусловленную изменением чувствительности термометра сопротивления.

Использование данного способа позволит производить точные измерения температур различных объектов без использования термометров сопротивления из драгоценных металлов (например платиньь) и исключить из схемы преобразователя дополнительные элементы, стабилизирующие и лннеариэующие характеристику преобразования, Способ измерения температуры терморезистивными преобразователями, заключающийся в пропускании тока через преобразователь, измерении выходного напряжения, последующем подогреве преобразователя импульсным током и измерении падения напряжения на нем, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры за счет компенсации погрешностей терморезистивных преобразователей, перед нагревом импульсным током уменьшают выходное напряжение преобразователя в заданное число раэ, а нагрев ведут, изменяя длительность импульсов, до получения первоначально измеренного значения напряжения преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 499507, кл. 6 О1 К 7/16, 1974.

2. Авторское д ..т CCCP яо 415513, кл. G О1 К 7/16 1971 (прототип).