Устройство для измерения температуры

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик i»920402 (6i ) Дополнительное к авт, свид-ву

{22) Заявлено 02.08.79 (21) 2806966/18-10 (51) Ч. Кл..Q 01 К 7/12 с присоединением заявки %в еевуаеретеанвй квмитет

СССР ае делем изебретений к етерыткй (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень № 14 (53) УДК 536. . 53 2 (088. 8) Дата опубликования описания 17.04.82. (72) Автор изобретения

В. А. Фатюшин (71) Заявитель . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к технике измерения температуры с помощью термоэлектрических термопреобразователей, снабженных автоматической компенсацией термо-B jjC свободных концов.

Известны устройства цля измерения температуры, в которых для компенсации термо-ЭДС свободных концов термопары применены терморезисторы, включенные в компенсационную схему 1 j . о

Недостатком устройства является низ- кая точность измерения из- за нелинейной зависимости напряжения компенсации от температуры, свободных концов термопары.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры, содержашее термопару, подключенную к одному из входов измерительного усилителя и компенсационную схему с источником питания (21 .

Недостатком данного устройства является невысокая точность йзмерения температуры .э- за несовпадения компенсационного напряжения с термо-ЭПС свободных концов,термопары и невозможность добиться необходимого совпадения с помошью регулировки параметров схемы компенсации.

Цель изобретения - повышение точности измерения температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены добавочный, токоограничивающий и корректируюший резисторы, дополнительный усилитель, выход которого через токоогратптчиваюший резистор подключен к другому входу измерительного усилителя, соединенному через добавочный резистор с термопарой и обшим проводом, причем между неинвертируюшим входом и выходом дополнительного усилителя включен корректирующий резистор.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для измен ения температуры.

3 9204

Устройство содержит термопару 1, подключенную к измерительному усилитеmo 2, источник 3 питания к которому подключена компенсационная схема представленная резисторами 4-6 и терморе зистором 7, включенным в одно из плеч мостовой схемы. К выходу мостовой компенсационной схемы подключены входы дополнительного усилителя 8, между выходом и входом которого включен коррек- О тирующий резистор 9. Выход дополнительного усилителя через токоограннчивакиций резистор 10 подключен к добавочному резистору 11, включенному между общей тОчкОЙ устройства и Одним из BxolloB иэ» 1$ мерительного усилителя.

Устройство работает следующим образом.

При изменении окружающей температуры термо-ЭДС свободных концов термопары gp

8 (6 ) изменяется нелинейно по закону

8(C)=a< bt > сС где д, Ь, С - постоянные коэффициенты.

Величина сигнала на выходе усилителя 2 зависит не только От измеряемой температуры, но и от температуры свободных концов термопары 4 . Для обеспечения высокой точности измерения тем1

; пературы необходимо, чтобы напряжение на выходе компенсационной схемы изменяпось по такому же или близкому к 8(C) закону.

При окружающей температуре 1 = 0 сопротивления резисторов 6 и 7 равны; при равных сопротивлениях 4 и 5, от ис3$ точника питания 3 через резисторы 6 и

7 текут равные токи, и напряжение на выходе дополнительного усилителя 8 рав»но нулю, что означает равенствО нулю напряжения . На выходе компенсационной схемы, т.е. На резисторе 11.

С ростом окружающей температуры т.е. с ростом температуры свободных концов термопары 1, растет сопротивление 7, а, следовательно, и напряжение

4$ на выходе усилителя 8, что вызывает протекание через сопротивление 7 gonoaнительного тока по цепи выход усилитепя

8 - резистор 9 - резистор 7.

Такая положительная обратная связь приводит к тому, что зависимость выходного напряжения усилителя 8 от окружающей температуры имеет нелинейный характер,при соответствующем выборе величины

02 4 сопротивления 9, причем выбором этой величины можно регулировать степень нелинейности, приближая ее к закону из»менения от окружающей температуры термо ЭДС свободных концов термоэлектрического термометра. При этом возможно получение как положительной, так и отрицательной кривизны характеристики устройства, что позволяет ра(Ьтать с разпичными типами термопар.

Величина сопротивления, вносимого в цепь термоэлектрического преобразовате- . ля 1 может быть сделана достаточно.малой единин;ы Ом поскольку напряжение на выходе усилителя 8 можно выбрать нужной величины подбирая коэффициент усиления усилителя.

Подключение термопары к общему проводу устройства позволяет обеспечить помехозащищенность устройства, а также упростить конструкцию термопары.

Таким образом, предлагаемое изобретение обладает высокой точностью измерения температуры, что позволяет использовать его в системах и аппаратах тех» щщогического контроля. формула изобретения устройство лпя измерения температуры, содержащее термопару, подключенную к одному из иходов измерительного усилителя, и компенсационную схему с источником питания, о т л и ч а ю щ е ес- я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены добавочный, токоограничиваюший и корректирующий резисторы, дополнительный усилитель, выход которого через токоограничиваюший резистор подключен к другому входу измерительного усилителя, соединен ному через добавочный резистор с термопарой и общим проводом„,причем между неинвертирующим входом и ныходом дополнительного усилителя включен корректирукиций резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Паперный Е. А., Эйдельштейн И. Л.

Погрешности контактных методов измерения температуры. М., Энергия", 1966, с. 65, 2. Авторское свидетельство СССР

N 521477, кл. 5 01 К 7/12, 1975 (прототип) .

920402

Составитель В. Баздырев

Редактор Н. Воловик Техреа С.Мкт"унова Корректор И. Стен е

Заказ 2319/40 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по деаам изобретениЯ и открытий

113035,.Москва, Ж335, Раушская наб., д. 4/5

Фнпиад ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4