Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя сопротивления

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 21 а 678 01 К 15 0 51 3(.13,вй . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТСРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. С.11.Кирова (72) В.В.Попивненко(56) Авторское свидетельство СССР Кф 626367, кл. О 01 К 15/00, 1976.Патент СНА Р 3759083, кл. 73-1 Г, опублик. 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения показателя тепловой инерции. путем учета нелинейности термопреобразователя сопротивления. Устройство содержит источник 1 нагрева термопреобразователя, преобразователь 2 токав напряжение, испытываемый термопреобразователь 3, ключ 4, источник5 измерительного тока, функциональный преобразователь 6, сумматоры 7 и 14, операционный усилитель 8с резисторами 9-11, задатчик 12 температуры окружающей среды, инвертор 13, запоминающий блок 15,схему 16 сравнения, измеритель 17временных интервалов, включающий всебя генератор 8 счетных импульсов и счетчик 19 импульсов, и ключ20. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет измеритьинтервал времени нагрева и охлаждения термопреобразователя 3, который равен величине показателя тепловои инерции. 1 ил.Изобретение относится к областиизмерительной техники и может найти применение при проверке характеристик термопреобразователей.Целью изобретения является повышение точности измерения показателя тепловой инерции путем учетанелинейности термопреобраэователясопротивления,На чертеже приведена блок-схемаустройства.Устройство содержит источник нагрева термопреобразователя 1, например генератор, формирующий импульсы тока определенной амплитудыи длительности, преобразователь 2тока в напряжение, например резистиввый шпунт, Формирующий на своихвыводах сигнал (напряжение) пропорцпональный току, испытызаемыйтермопреобразователь 3, ключ 4,исто пик 5 измерительного тока,Функциональный преобразователь 67например диодпыц с нелинейной передаточной Функцией обратной по отношению к Функции термопреобразователя, устанавливающей связь междуего сопротивлением и температурой,первый сумматор 7, вклю.ающий всебя операционный усилитель 8 с резпсторами 9-11, причем сопротивления резисторов Бз, Бп Вц выбраны такими, чтобы Й/Врй/2=1/е,где е - основание натуральных логарифмов, эадатчик 12 температурыокружающей среды, в качестве которого может быть использован, любойтермопреобразователь, Формирующийна выходе сигнал пропорциональный температуре окружающей среды,инвертор 13, второй сумматор 14,запоминающий блок 15, напримеримпульсный детектор со схемой сброса, схему 16 сравнения, измеритель17 временных интервалов, включающий в себя генератор 18 счетныхимпульсов и счетчик 19 импульсов,ключ 20, включенный между выходомисточника измерительного тока и выводами термопреобразователя. Наличие в устройстве ключа 20 зависитот схемы используемого источника5 измерительного тока, В принципеключ 20 может отсутствовать.Устройство работает следующимобразом,При запуске устройства (цепь запуска не показана) источник 1 тока 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вырабатывает прямоугольный регулируемый по амплитуде и длительности импульс тока, который поступает че-. рез преобразователь 2 напряжения в ток на термопреобразователь 3 и нагревает его до некоторой температуры Т. В момент окончания импульса нагрев термопреобразователя заканчивается и его температура начинает снижаться по экспоненцпальному закону, стремясь к температуре окружающей среды, в то.же время закон изменения сопротивления термопреобразователя во времени будет отличаться от экспоненциального из-за нелинейной характеристики термопреобразователя.Бо время действия нагревающего импульса ключи 4 и 20 закрыты сигналами, поступающими с выхода преобразователя 2 тока в напряжение, после окончания импульса ключи 4 и 20 открываются, при этом через термопреобразователь 3 начинает протекать ток от источника 5 измерительного тока, а на выводах термо" преобразователя и соответственно па входе Функционального преобразователя 6 появляется напряжение, пропорциональное его сопротивлению, нелинейным образом зависящее от его температуры, При этом на выходе Функционального преобразователя, характеристика которого выбрана такой, чтобы обеспечить линеаризацию сигнала с термопреобразователя, появляется напряжение прямо пропорциональное температуре термопреобразователя. Этот сигнал вместе с сигналом, пропорционацьным температуре окружающей среды Т от задатчика 12, проходящим через инвертор 13, поступают на вхоцы первого сумматора 7, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный величине (Т,-ТО) /е= ЬТ/е, Сигнал с выхода сумматора 7 одновремепно с сигналом с выхода инвертора 13 посту. пают на входы второго сумматора 14, на выходе которого Формируется сигнал пропорциональный величине 1,ТО+ +ЬТ/е). Этот сигнал через запоминающий блок 15, где он запоминается, до начала воздействия следующего импульса нагрева, поступает на первый вход схемы 16 сравнения, па второй вход которой подается сигнал с выхода Функционального преобразоваЗаказ 996/53 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 теля, пропорциональный температуретермопреобразователя,Таким образом, в момент прекращения импульса нагревающего токана схему сравнения подаются сигналы Т=Т=Т +ЬТО) и (То+АТ/е) и схемы вырабатывает сигнал на измеритель временных сигналов, который сэтого момента начнет отсчет времени охлаждения термопреобраэователясопротивления. В момент времени,когда температура термопреобразователя станет равной Т=Т, +ЛТ/е, схема сравнения вырабатывает стоп-импульс, и отсчет времени прекращается.Так как за измеренный интервалвремени перегрев термопреобразователя уменьшится в е раз, то этот интервал равен величине показателятепловой инерции термопреобразователя сопротивления. Формула изобретения Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя сопротивления, содержащее источник нагрева термопреобразователя источник измерительного, .тока, ключ, запоминающий блок и схему сравнения, выход которой подключен к измерителю временных интервалов, состоящему из генератора счетных импульсов и счетчика импульсов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измерения путем учета нелинейности термопреобразователя, сопротивления, внего введены преобразователь токав напряжение, задатчик температу О ры окружающей среды, инвертор, двасумматора и функциональный преоб-,разователь, вход которого черезключ подключен к выводам испытываемого термопреобраэователя, подклю ченного к источнику измерительного тока, а выход соединен с первымвходом первого сумматора, второйвход которого через инвертор подключен к выходу задатчика температуры 20 окружающей среды, а выход подключенк первому входу второго сумматора,второй вход которого соединен свыходом инвертора, а выход череззапоминающий блок подключен к пер вому входу схемы сравнения, второйвход которой соединен с выходомфункционального преобразователя,при этом источник нагрева подключен к выводам термопреоСразователя що через преобразователь тока в напря-жение, выход которого соединен суправляющим входом ключа.