Устройство для измерения температуры

(51)4 С О ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕТ ССС И ОТНРЫ ВСЕСОР;т САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ(21) 40402 (22) 24,03 (46) 15.09 (71) Госуд вательский О/ 86 е т стр-вореобреэист эистора 6, дифф управля тель 9,кометаллич (72) В.Л,Л (53) 536,5 ско беде (088 тепловыр рское свидетельство СССР кл. С 01 К 7/12, 1983,кое свидетельство СССР кл, С 01 К 7/12, 1972. ОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПилиз разо- ентам ведение новыхание новых с лемент ле зеи меж ет уменьшить устр-ва поэво ности компенс огреш- енения ции влияободныхпреобра ия иэ онцов овате ерм мпературы с ктрическог(56) Ант М 113074Автор М 408170 (54) УСТ РАТУРЕ (57) Изо строению юл,У 34нный научно-исследоектный институт редпромьппленностии Я.И.Стиоп8) етение относится к прибороЦель изобретения - повьппеости измерения темпер-ры. содержит термоэлектрический ователь 1, мост, образованный ом 2 и термонеэависимыми реи 3-5, измерительный прибор ренциальный усилитель 7, ющий транзистор 8, нагрева- размещенный на поверхности авнивающего тела 10, и ставанный источник 11 питания10 Изобрс тецие относится к приборостроению и может быть использовано в ра злцчцьгх системах измерения ирег улирования температуры с термоэлектрическим измерительным преобразонателем.11 ель,зобретеция - повышение точности измерения температуры путем уменьшения погрешности компенсации влияния изменения температуры свободных концов термоэлектрического преобразонателя.На фиг. приведена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - пример конструктивного размещения его элементов.Устройство содержит термоэлектрический преобразователь 1 (термопара),четырехплечий электрический мост,образованный термочувствительным резистором 2 и термонезависимыми резисторами 3,4 и 5, измерительный прибор 6, включенный последовательнос термоэлектрическим преобразователем 1 в измерительную диагональ моста (точки с и с 1), Точки с и е мостасоединены с входами дифференциальногоусилителя 7, выход которого соединенс базои биполярного управляющеготранзистора 8, коллекторно-эмиттерцый переход которого включен последовательно с нагревателем 9, размещенным на наружной поверхности теплоныраннинающего тела 10 (фиг.2), Питание нагревателя 9 и моста осуществляется от стабилизированного источника 11. Составной резистор 5 можетбыть выполнен в виде переменного резистора, средний вывод которого соединяется с входом дифференциальногоусилителя 7, или из двух последовательно включенных резисторов 5 и115 , номиналы которых подбираются впроцессе настройки устройства,Внутри тепловыравнивающего тела10 выполнены полости 12 и 13, в которых размещаются термочувствительныйрезистор 2 и свободные концы термоэлектрического преобразователя 1.Поверх нагревателя 9 на тепловыравнинающее тело 10 наносится теплоиэоляция 14. Тепловыравнивающее тело Окрепится на основании 15, на которомустанавливается и плата 16 с элементами схемы. Все устройство закрывается крышкой 7.Устройство работает следующимобразом,15 20 25 30 35 40 45 50 55 Прц нключении напряжение от источника 11 питания подается ца нагреватель 9, электрический мост и дифференциальный усилитель 7, цри этом напряжение, сцимаемое с точек с ы е моста и ца входе усилителя 7 отлично от нуля, Поэтому ца выходе усилителя 7 присутствует напряжение, открывающее упранляющий транзистор Я, и по нагревателю 9 протекает ток, разогренающий теплоныравнинающее тело 10. При достижении расчетной температуры, которая выбирается выше ее максимального значения, ожидаемого в местеразмещения свободных концов термоэлектрического преобразователя 1(ныше температуры окружающей среды),измерительный мост уравновешивается (напряжение между точками с и емоста становится равным нулю) транзистор 8 прикрывается и ток черезнагреватель 9 уменьшается. Полярность подключения усилителя 7 к точкам с и е моста выбирается таким образом, чтобы обеспечить процесс автоматического регулирования температуры тепловыравнинающего тела нблизизаданного значения. После завершения переходного процесса нагрева напряжение между точками с и с мостастановится равным термо-ЭДС свободных концов термоэлектрического преобразователя 1 для заданной температуры (достигается регулировкойсоставного резистора 5). Это цапряжение суммируется с термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя 1 иизмерительный прибор 6 автоматическипоказывает значение измеряемой температуры н месте размещений рабочегосная термоэлектрического преобразователя 1, в котором учтено изменениетемпературы свободных концов,Так как температура свободныхконцов термоэлектрического преобразователя поддерживается практическипостоянной независимо от температурыокружающей среды (стабильность температуры определяется точностью работысистемы регулирования, состоящей изусилителя 7 и транзистора 8), то измерение осуществляется с высокойточностью. например, погрешностькомпенсации температуры свободныхконцов не превышает 0,015 С для термоэлектрических преобразсвателейградуировки ХЛ и 0,05 С для градуиронки ПП.Тираж 776 ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Заказ 4118/3 5 аушская 1 роизводсзвецно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4 ф о р м у л а и з о б р е т е ц и яУстройство для измерения темпе ратуры, содерж;нцее термоэлектрический преобразователь, ет 11 рехплечий эт 1 ектрический мост с термочувстнитепьцым резистором в одном из его плеч и термонезависимыми резисторами, включенными в других плечах моста, измерительный прибор, включенный последовательно с термоэлектричегким преобразователем в измерительную диагональ моста, и стабилизированный источник питания, включенный в другую диагональ моста, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет уменьшения погрешности компенсации влияния изменения температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя, в него введены нагреватель, тепловыравнивающее тело, дифференциальный усилитель и бипо 76лярцый упранляннций трццэц( тор, приэтом нагреватель размещен на наружной поверхности тецлоцы 1 яцццваюшеготела, имеюп 1 его полости, в которыхра змещены свободные концы термоэлектрического преобразователя и термочувстнцтельный резистор, термонезависимый резистор моста, противолежащийтермочувствительцому резистору, включенному в другой ветви моста относительно его измерительной диагонали,выполнен составным, один вход дифференциального усилителя соединен сперемычкой составного резистора,другой его вход - с точкой измерительной диагонали моста, общей с термочувствительным резистором, а еговыход подключен к базе управляющеготранзистора, коллекторно-эмиттерныйпереход которого включен последовательно с нагревателем в цепь источни