Устройство для измерения температуры

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК (19) Ш 1,З(506 01 К 7 ЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТ 25овико вна Трудовогехническийыь ева етельство СС/16, 1976, ельство СССР /16 1979 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП(И ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ СВ(71) Куйбышевский ордеКрасного Знамени политинститут им. В.В.Куйб(прототнп),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯТЕМПЕРАТУРЫ преимущественно воды,содержащее резистивный термодатчик,образцовый резистор, трехпроводнуюлинию связи, два ключа, четыре диода, блок управления, блок индикации,источник тока, выход которого подключен к входу интегратора, причем аноди катод первых двух диодов соединенымежду собой, их вторые выводы подсоединены двумя проводами .линии связичерез ключи к образцовому резистору,к выводам которого подсоединены также анод и катод других двух диодов, подключенных вторыми выводами к выходу источника тока, а блок управления соединен с управляющими входами ключей, истбчника тока и интегратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности уст" ройства за счет устранения влияния токов утечки в линии связи, в устройство введены вычислительный блок, реле и дополнительный образцовый резистор, включенный последовательно с термодатчиком между анодом и катодом двух дйодов, к которым подсоединены также нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты реле соответственно, а переключающий контакт под- Е ключен к точке соединения образцового резистора и термодатчика, причем обмотка реле подключена к точке соединения первых двух диодов и через третий провод линии связи - к второму выходу источника тока, при этом входы вычислительного блока подсоеди-" нены к выходам интегратора-и блока управления, а его выход - к блоку индикации,Изобретение относися к термометрии и может быть использовано вдругих областях измерительной техники для. дистанционного измерения сопротивления и других преобразуемыхв сопротивление неэлектрических ве-личин.Известно многоканальное устройство для измерения температуры, содержащее резистивный термодатчик, образцовый резистор, два диода. трех- Опроводную линию связи, источник тока, блок управления и блок ИНдикации Г 1,Недостаток устройства - низкаяточность, обусловленная разностью 15сопротивлений проводбв линии связи.Наиболее .близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для измерения температу- .ры, содержащее резистивный термодат Очик, образцовый резистор, трехпроводйую линию связи; два ключа, четыредиода, блок управления, блок индикации, источник тока, выход которого,подключен к входу интегратора, причем 5анод и катод первых двух диодовсоединены между собой, их вторыевыводы подключены с помощью двухпроводов линии связи через ключи к образцовому резистору, к выводам которого подсоединены также анод и катоддругих двух диодов, подключенных вторыми выводами к выходу источника тока, а блок управления соединен суправляющими входами ключей, источннка тока и интегратора. В нем устра. Зняется влияние сопротивления проводов линии связи и неидентичностихарактеристик диодов на результатизмерения2Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная токами утечки в линии связи., Цель изобретения - повышение тоЧности за счет устранения влияния токов утечки в линии связи на результат измерения,Указанная цель достигается тем,что в устройство, .содержащее реэистивный термодатчйк, образцовый ре-,зистор, трехпроводную линию связи,два ключа, четыре диода, блок управления, блок индикации, источник тогка выход которого подключен к входу интегратора, причем анод и катодпервых двух диодов соединены междусобой, их вторые выводы подключенЫс помощью двух .проводов . линиисвязи через ключи к образцовому резистору, к выводам которого подсоединены также анод и катод других.двух диодов, подключенных вторыми выводами к выходу источника тока, аблок управления соединен с управляющими входами ключей, источника токаи интегратора, введены реле, вычис 65 лительный блок и дополнительныйобразцовый, резистор, включенный последовательно с термодатчиком междуанодом и катодом первых двух диодов,к которым подсоединены также нормально замкнутый и нормально разомкнутыйконтакты реле соответственно, а переключающий контакт подключен к точке соединения образцового резистораи термодатчика, причем обмотка реле подключена к точке соединения первых двух диодов и через третий провод линии связи - к второму выходуисточника тока, при этом входы вычислительного блока подсоединены к 1выходам интегратора и блока управления, а его выход - к блоку индикации,На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Учитывая, что одним изпроводовлинии связи является вода, два других провода представляют собой линиюс распределенными по длине сопротивлением и проводимостью утечки, то поотношению к входным и выходным закимам она Может быть заменена эквива-.лентным четырехполюсником, например,с Т-образной схемой замещения,Устройство содержит резистивныйтермодатчик 1, образцовые резисторы 2 и 3, диоды 4 - 7, ключи 8 и 9,эквивалентные сопротивления 10 - 13проводов линии связи, эквивалентныесопротивления 14 и 15 утечки, реле16 источник 17 тока, интегратор 18,вычислительный блок 19, блок 20 индикации и блок 21 управления,Устройство работает следующимобразом.В начальный момент времениблок 21 управления замыкает ключ 8и устанавливает на нуль интегратор18. Ток 1 положительной полярностиот историйка 17 проходит через диод4, ключ 8, сопротивления 10 и 11линии, резистивный термодатчик 1,диод 7 и реле 16, причем часть токаответвляется через сопротивление15 утечки, Величину тока Е вЫбирают Недостаточной для срабатыванияреле 16, и его нормально замкнутыеконтакты закорачивают образцовыйрезистор;3, Нри этом напряжение Уна входе интегратора 18- 1 Ь+Н +Н +Н т)ЯНд+Н +7 Р 1 Бгде В ,В - прямое сопротивленИеф диодов 4 и 7;н к 8 - сопротивление клюка 8Но,й- эквивалентные сопротивления проводов линник1027537 ВР 16 - СОПРОтивлЕние обмотки Аналогично во втором циклереле 16 у - знак параллельного соединения резисторов. 5 54 Э МВЯ 1, ф Ф% Х 41В момент времени Й + блок 21 + йо ( +2 +2 р управления изменяет полярность ис : В, 4 о Иь +2 лВ 3точника 17 на отрицательную, ток 14 и Используя известное соотношение этом случае проходит через диод 5, образцовый резистор 2, ключ 8 солро- а.11 Йч = - И д Й (1- -" тивления 10 и 11 линий, диод б, реле 16 и частично ответвляется через 10 при 21 г( й, й учитывая, что сопротивсопротивление 15 утечки, при этом на. Ление измерительной цепи значительно пряжение 0 на входе интегратора 18 меньше, чем эквивалентное сопротнвле 0 = -1 2 +В +В +й +й , ние утечки, а также тот факт, что1(2 ."ач +ВЛф "14 разность прямых сопротивлений диодовМ 1 у Юб)3 ф 5 значительно (по крайней мере на 2-3 где 2 ,й - прямое сопротивление р у р порядка) меньше сопротивления термодатчика, й -ссй,также, как идиодов 5 и б; - соПротивление образцоОра раВНОЕ) 26+297 йт 2 йр 16+2 ВЛСОПрстИВЛЕНИЕ ПРН ООСтермодатчика выражаютНапояжение на выходе интегратора 20 18 изменяется линейно и к моменту йо+Ом -0;й времени. б т 2 бдостигает значении и - -я - з0 П 1, которое поступает з вычислитель-1 + ный блок 19. .2 Кз 1 фон,я 25 Алгоритм Работ вычислительногоПосле этого блок управления размыкает ключ 8, замыкает ключ 9,блока 19 имеет внд устанавливает на нуль ийтегратор 18 и изменяет полярность источника 17. т= .и( з 1 э ф 4 На положительную. Второе измерение ; 2 К 61 В + (О -0 ) происходитаналогично, к концу его у) напряжение на выходе интегратора 18 1,ГдЕ Поа становится равным и.На этом первый цикл измерения за:- .температурный коэффициент канчивается. сопротивления.Во втором цикле по команде блОка З 5 Результат вычисления поступает в управления ток от источника 17 . блок 20 индикации. Иэ.полученного, возрастает до значения 1 , при . выражения сЛедует что результат котором срабатывает реле 16, при измерения температуры не зависит от этом в измерительную цепь вместо сопротивления проводов.и утечки термодатчика 1 включается образ- :.в линии связи, а также от нердентичцовый резистор 3. Далее процесс . ности характеристик диодов, а сдеиэмерения происходит аналогично опи- ланные при его выводе допущениянези санному, и в вычислительный блок 19 приводят к существенному увеличению . поступают значения П и (4 выходно- ,погрешности результата измерения.Так, го напряжения интегратора 18 в кон- например,при сопротивлении проводов це каждого иэ двух измерений. 45 линии 1-3 кОм,сопротивлении термодат-чРазность результатов измерений чика 100 Ом при О С, диапазоне изме- в Первом цикле ряемой температуры от -2 до +35 СК 1; гй .2 +2,+В + -, , обусловленная Йми погрешность не прМ61 г Ва З 1 ЗТ 5( Ли 1 Ф . Рфт,-ВЫШаЕт 0,01-0,03 С -2(2 +В, +2 )-Вч 14 И(2 +2 +В + 50, введение дополнительного образцовоЧТ В Л 11 ЯЬ . Ртб,Чт 14 Мз +В )(В +2 +В +В )822го резистора реле.и вычислительногоМТ 14 Л 1 Ъ "Г (У 6 Р 16 - Облока позволяет повысить точность изгде К - масштабный коэффициент ИнтЕг мерення За сЧет Устранения влияния то- Вратора; котов утечки в линии связи на резуль- В ,2 - эквивалентные сопротив,.тат измерения, причем в качестве одления провода и утечки вц ного из проводов линии связи можетЛИНИИ СВЯЭИа бытЬ использована вода. НИИПИ Заказ 4723/44 ТИРаж 873 Подписное илиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4