Устройство для измерения температуры и деформации

. СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 7 16, С 01 В 7/16 1) 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ Н АВТОРСКО ВИ истор 2, термотен 3 и 4, коммутаторления, операцион10 и резисторы 11 -элементов и обраый ре атели а, образ опреобра с блоко 6 упраели 7ие новы ные усили 18. Введе Е змери- высить строиство содеризированного тоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Институт технической теплофизики АН УССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПРАТУРЫ И ДЕФОРМАЦИИ.жит источник 1 стабил эование новых связеи между элементами устройства позволяет уменьшитьвлияние на результат измерения сопротивления соединительных проводов. Приданной схеме включения операционныхусилителей 7 - 1 О они имеют высокоевходное сопротивление, поэтому результат измерения не зависит от сопротивления проводов, посредством которых операционные усилители 7 - 10подключены к образцовому сопротивления 2 и термотензопреобразователям 3и 4, и переходных сопротивлений коммутатора 5.нл.1 13038Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения температуры и деформации,Целью изобретения является повьппение точности измерения путем уменьше ния влияния на результат измерения сопротивлений соединительных проводовНа чертеже приведена схема устройства.Устройство содержит источник 1 стабилизированного тока, образцовый резистор 2, первый 3 и второй 4 термотензопреобразователи, коммутатор 5 с блоком 6 управления, четыре операционных усилителя 7-10, каждый иэ которых охвачен стопроцентной отрицательной обратной связью, и восемь резисторов 11-18 с одинаковым сопротивлением К. Термотензопреобразователи 203 и 4 должны иметь одинаковое начальное сопротивление, одинаковые температурные коэффициенты и одинаковые коэффициенты тензочувствительности, При этом они должны быть закреплены на объекте таким образом, чтобы привоздействии деформации сопротивление одного из них увеличивалось на величину йК , а сопротивление другого уменьшалось на величину ЬВ Устройство в такте измерения температуры работает следующим образом.В состоянии условного нуля температур каждый из термопреобразователей 3 и 4 имеет значение сопротивления К . Значение сопротивления образцового резистора 2 выбирается равным2 К , При этом выводы указанных элеоментов подключают к операционным усилителям 7, 8 и 10 посредством коммутатора 5, на который подается соответствующий сигнал с блока 6 управления, следующим образом: потенциальные выводы 19 и 20 образцового резистора 2 - соответственно к неинвентирующим входам операционных усилителей7 и 8, первый потенциальный вывод 21термотензопреобразователя 3 - к неин 51 2испытывающего деформацию сжатия - на + ЬК , то суммарное сопротивление термотензопреобразователей 3 и 4 не зависит от деформирующего воздействия. При изменении температуры сопротивление каждого из термотензопреобразователей изменяется на величину ЬК, При данной схеме включения операционных усилителей они имеют высокое входное сопротивление, поэтому результат измерения не зависит от сопротивления проводов, посредством которых усилители подключены к образцовому сопротивлению и термотензопреобразователям, и переходных сопротивлений коммутатора. Операционный усилитель 1 О работает по схеме неинвентирующего усилителя с коэффициентом усиления 2, На его вход поступает напряжение с термотензопреобразователя 4 и соединительного провода 23. На инвентирующий вход третьего операционного усилителя 9 воздействует напряжение с выхода опера.ционного усилителя 10, а на неинвертирующий вход - напряжение,пропорциональное сопротивлению соединительного провода 23, в результате чего на его выходе формируется сигнал, пропорциональный сопротивлению термотензопреобразователя 4, Это напряжение поступает на неинвентирующий вход второго операционного усилителя 8, на инвентирующий вход которого поступает напряжение, снимаемое с термотензопреобразователей 3, 4 и соединительных проводов 23-25, На инвентирующий вход первого операционного усилителя поступает напряжение с выхода усилителя 8, а на неинвентирующий вход - напряжение с образцового резистора 2, термотензопреобраэователей 3 и 4 и соединительных проводов 23-25, в результате чего на его выходе формируется напряжение, лйнейно связанное с измеряемой температурой50 вентирующему входу операционногоусилителя 1 О. Второй потенциальныйвывод 24 термотензопреобразователя 4 постоянно соединен с неинвентирующим входом операционного усилителя9. В связи с тем, что сопротивлениетермотензопреобразователя 3, испытывающего деформацию растяжения, изменяется на величину - ЬК , а сопротивление термотензопреобразователя 4,где 1 - стабильный ток, создаваемый стабильным источником 2 тока. В такте измерения деформации с помощью коммутатора 5 к операционным усилителям 7, 8 и 10 подключены соответственно только потенциальные выводы 21, 26 и 27, В этом случае на выходе операционного усилителя 9 фор(2) Формула изобретения Составитель В.Куликов Техред А.Кравчук Редактор З.Слиган Корректор А.Зимокосов Заказ 1298/41 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мируется сигнал, пропорциональныйсопротивлению термотензопреобразователя 4, а на выходе усилителя 7сигнал, линейно связанный с измеряемой деформацией. 5 и не зависящий от сопротивления соединительных проводов 23-25.Ю Устройство для измерения температуры и деформации, содержащее последовательно соединенные образцовый ре эистор, первый и второй термотенэопреобразователи, подключенные к первому и второму выходам источника тока, два операционных усилителя, четыре резистора, о т л и ч а ю щ е е с я 20 тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения влияния на результат измерения сопротивленийсоединительных проводов, в него дополнительно введены два операционных 25 усилителя, четыре резистора, блок управления и коммутатор, управляющий вход которого подключен к блоку управления, первый и третий входы соединены с потенциальными выводами об О разцового резистора, второй и четвертый входы соединены с первым потенциальным выводом первого термотен 51 4зопреобразователя, второй потенциальный вывод которого подключен к пятому входу коммутатора, первый и второйвыходы коммутатора подключены к неинвентирующему входу первого операционного усилителя, третий и пятый выходысоединены с неинвентирующим входомвторого операционного усилителя, шестой вход коммутатора соединен с первым потенциальным выводом второготермотенэопреобразователя, второйпотенциальный вывод которого подключен к неинвентирующему входу третьего операционного усилителя, а четвертый и шестой выходы соединены снеинвентирующим входом четвертогооперационного усилителя, при этомвыход первого операционного усилителя через цепочку из последовательносоединенных всех резисторов соединенс .шиной нулевого потенциала и вторымвыводом источника тока, инвентирующие входы первого, второго, третьегои четвертого операционных усилителейсоединены соответственно с точкамисоединения первого и второго, третьего и четвертого, пятого и шестого,седьмого и восьмого резисторов, авыходы второго, третьего и четвертого операционных усилителей соединенысоответственно с точками соединениявторого и третьего, четвертого и пятого, шестого и седьмого резисторов.