Устройство для измерения температуры

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 12 СЮ 4 С 01 К 7 Й КОМИТЕТ ССС ЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ГОСУДАРСТ 8 ПО ДЕЛАМ И РЕТЕ ЕЛЬСТВУ МПЕк темпевой термоОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССРИф 767565, кл. С 01 К 7/30, 1980.Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕРАТУРЪ(57) Изобретение относитсяратурным измерениям, к шумо метрии. Цель изобретения - повышениеточности измерения за счет исключения влияния постоянной времени датчика на результат измерения. В канале 4 усиления происходит усилениеинформативного напряжения тепловыхшумов, определяемого температуройдатчика, а также собственных шумовусиления в полосе частот канала 4усиления устройства. Усиленный сигнал поступает на вход квадратичногодетектора 5, возводится в квадрат,усредняется интегратором 7 и 1,егистрируется прибором 8, 2 ил,1 128192Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к шумовой термометрии.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключения 5влияния постоянной времени датчикана результат измерения.На фиг.1 изображена блок-схемаустройства; на фиг.2 - зависимостьрезультирующего термического коэффициента электросопротивления датчикаот отношения сопротивлений К,/К 2 последовательно включенных резисторовиэ нихрома и углерода,Устройство содержит шумовой резистор 1, дополнительный резистор 2,зашунтированные емкостью 3, измерительный тракт, включающий усилитель4, квадратичный детектор 5, регистратор б, содержащий интегратор 7 ирегистрирующий прибор 8.Из графика (фиг.2) следует, чтовыбор отношения К/К при емкости С,шунтцрующей сопротивление датчика,обеспечивает необходимое значениетермического коэффициента электросопротивления,Устройство работает следующим образом.На вход канала усиления 4 поступаЗОет информативное напряжение тепловыхшумов:- 2гБе(ы) /К 8(ы,) / ац,где /Кд (я, ) 1 = 35 эС и ц - термические коэфцтицйеН- ты соответственно сопротивления и емкости датчика.В канале 4 усиления происходитусиление информативного напряжениятепловых шумов, определяемого температурой датчика, а также собственных шумов усилителя в полосе частотканала усиления устройства.Усиленный сигнал поступает навход квадратичного детектора 5, возводится в квадрат, усредняется интегратором 7 и регистрируется прибором 8,При этом изменениеК(и,ь)1 определяется изменением ь, т.е. выражается зависимостьюд 7 87 д"д = - ЬК,+дК + " ЬС.аК, ЗК,аСПри выполнении условия КгК,+ 13=К, --- изменение постоянной вре - ж,,лмени датчикаот температуры полностью устраняется Ь =0 и, следовательно, повышается точность измерения температуры,П р и м е р. Применяемые обычнозначения сопротивления шумового резистора в термошумовом термометресоставляют 3 - 10 кОм. При этом реальное значение шунтирующей емкостиС составляет примерно 250 пФ. При засыпке термопреобразовагеля порошкомА 120 ц изменение емкости ЬС, соответствующее изменению температур ОО1000 С, для конкретной конструкциинаходится в пределах 5 пф. В этомслучае температурный коэффициент емкости равен 0,2 10 1/ С (=ЬС/С хх Д, где ДС - изменение емкости,соответствующее изменению Ь С) .Для шумового резистора из нихромаХ 2 ОН 80 с сопротивлением К,= 3 кОм,ТКС которого соответствует К, = 1 хх 10 1/ С, значение сопротивлениядополнительного резистора, обеспечи.вающее Дс =О, подсчитанное по формуле, при использовании в качестве. дополнительного резистора ТВО-О, 25 сТКС, равным (-5)10 1/С, составляет: 1 =(1+са р)квадрат модуля комплексного коэффициента передачивходной измери-тельной цепи с по-стоянной=КС;спектральная плотность тепловых 40 Бе (сд) 50 электрическихфлуктуаций в полосе частот И, --Я2При измерении температуры результирующая постоянная времени датчика имеет следующее выражение:7 =-К,(1+ко) С (1+р),где К и С - значения сопротивленияои емкости датчика прикалибровке устройствав точке таяния льда,о 1 21- измеряемая температура; К = К ----- =б 92,3075 Ом(Р фг)Применяя дополнительный резисторесогласно ряду номинальных значений с сопротивлением 690 Ом, получают значение до, соответствующее укаэанному изменению температур, д И281923 4щим термический коэффициент электро- сопротивления, противоположный но знаку термическому коэффициенту электросопротивления шумового резистора5 и включенный между входом усилителяи шумовым резистором, причем значеф о р м у л а и з о б р е т е н и я ние сопротивления дополнительногорезистора К определяется по формуле 3 1 =0,8 Ж, в то время как изменение все в термопреобразователе без дополнительного резистора составляет 123. Для значений К,3 кОм указанное отличие еще больше. где К, -Составитель Е.Зыков едактор Н,Марголина Техред Л.Олейник Корректор М.СамборскаЗаказ 7254/ Тираж 776 Подписное НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная Устройство для измерения температуры, содержащее шумовой чувстви тельный резистор, зашунтированный емкостью, и измерительный тракт, включающий последовательно соединенные усилитель, квадратичный детектор и регистратор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры эа счет исключения влияния постоянной времени шумового резистора на результат измерения, оно снабжено дополнитель ным чувствительным резистором, имеюК, +К1" -фсопротивление шумового резистора;термический коэффициент электросопротивления шумового резистора;термический коэффициент емкости;термический коэффициент электросопротивления дополнительного резистора.