Преобразователь температуры в напряжение

(51)5 О 01 К 7/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТО 2 М 37В.И. Зорий, В.М. Макух, Савенко и Ю.В. Сасин АТ ЕЛ Ь ТЕ М П Е РАТУР Ь(57) Изобретение относится к термометрии. Выходной сигнал термопары 1 усиливается усилителем 2 и поступает на вход аналогового делительного устройства 3 и на вход масштабного преобразователя 5, Выходной сигнал масштабного . преобразователя 5 суммируется с сигналом источника 7 опорного напряжения и поступает на второй вход аналогового делительного устройства 3. На входы дифференциального усилителя 4 поступаютсигналы с выходов аналогового делительного устройства 3 и с выхода масштабного преобразователя 6, на выходе дифференциального усилителя 4 образуется сигнал, пропорциональный температуре. Выбором значений коэффициентов преобразования элементов преобразователя обеспечивается простота настройки и калибровки преобразователя. 1 ил,5 10 15 Изобретение относится к термометрии и может найти применение при создании нормирующих измерительных преобразователей температуры в унифицированный сигнал напряжения постоянного тока.Цель изобретения - упрощение преобразователя.На чертеже представлена структурная схема предложенного преобразователя температуры в напряжение,. Преобразователь температуры в напряжение содержит термопару 1, усилитель 2, аналоговое делительное устройство 3, дифференциальный усилитель 4, первый 5 и второй б масштабные преобразователи, источник 7 опорного напряжения и сумматор 8.. Обозначим коэффициенты преобразования усилителя 2, аналогового делительного устройства 3, дифференциального усилителя 4, первого 5 и второго б масштабных преобразователей соответственно через К 2, Кз, К 4, К 5 и К 6.При этом выходное напряжение усилителя 2, подаваемое на один из входов аналогового делительного устройства 3 и вход масштабного преобразователя 5, выразится как 02 = К 2 Ех, (1)где Ех - выходная термоЭДС термопары, соответствующая преобразуемой термопаре С 1 Х.После преобразования этого напряжения масштабным преобразователем 5 на его выходе формируется напряжение 05, которое подается на первый вход сумматора 8 и равно,05 = К 502 = К 2К 5 Ех Р)На второй вход сумматора 8 подается выходное напряжение с выхода источника 7 опорного напряжения. Следовательно, на выходе сумматора 8 получается значение напряжения, равное06 = Оо+ 05 = Оо+ К 2К 5 Ех, (3) Выходное напряжение 06 сумматора 8 поступает на второй вход аналогового делительного устройства 3, на первый вход которого подается напряжение 02 с выхода усилителя 2. Поэтому после осуществления операции деления на выходе аналогового делительного устройства 3 формируется напряжение Оз, значение которого равно 02 К 2 Ех 03 = Кз - = Кэ . (4) 06 Оо+К 2 К 5 ЕНапряжение Оз поступает на инвертирующий вход дифференциального усилите 20 25 30 35 40 45 50 55 ля 4. Поскольку на инвертирующий вход дифференциального усилителя 4 подается выходное напряжение 06 масштабного преобразователя б, то выходное напряжение Овых дифференциального усилителя 4, являющееся выходным напряжением преобразователя, равноОвых =(ОЗ - Оо)К 4. (5)Учитывая, что на вход масштабного преобразователя б поступает выходное напряжение Оо источника 7 опорного напряжения, значение напряжения 06 выражается как06 = К 60 о(б)Подставляя (5) и (7) в уравнение (6), получают выражение для выходного напряжения предложенного преобразователя в виде Овых = К 4 КЗК 2 ЕхКб Оо), (7)Оо + К 2 К 5 ЕхВыбором значений коэффициентов Кз и К 4 обеспечивается заданное значение нормированного уровня выходного напряжения Овых, Выбором значений коэффициентов К 2 и Кз обеспечивается линейная зависимость ОдК от преобразуемой температуры 0 Х в диапазоне С 1 Х мин,СЬ макс, а значением коэффициента К 6 обеспечивается необходимое значение напряжения сме- ЩениЯ (Оом = К 6 Оо) ДлЯ УменьшениЯ аддитивной составляющей погрешности преобразования и для обеспечения нулевого уровня выходного напряжения (Овых=О) ПРИ Ох мин ФО, а ЗНаЧИт, И Ех мин = Е(С 1 х мин, 0 С)О, т.е. в случае, если нормированный диапазон унифицированного сигнала на выходе преобразователя задается от 0 до О Вых мдкс.Формула изобретения Преобразователь температуры в напряжение, содержащий последовательно соединенные термопару и усилитель, источник опорного напряжения, выходом подключенный к первому входу сумматора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введены аналоговое делительное устройство и дифференциальный усилитель, соединенный последовательно, первый масштабный преобразователь и второй масштабный преобразователь, входом подключенный к первому входу сумматора, а выходом - к инвертирующему входу дифференциального усилителя, при этом выход усилителя соединен с первым входом аналогового делительного устройства, вторым входом подключенного к выходу сумматора, и через первый масштабный преобразователь подсоединен к второму входу сумматора,