Устройство для измерения температуры

/16 0 описдние изоБреть ВУ ОРСНОМУ СВИДЕТ Н ское бюроия тельство СССР7/16, 1976,льство СССР7/16, 197ИЗМЕРЕНИЯ ЕМП 9 Т использостройствры при чеения терсть измерения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструктобиологического приборостроеАН СССР(57) Изобретение может бытьвано при построении точныхдля преобразования температтырехпроводной схеме подклю мопреобразователя сопротивления (ТС). Цель изобретения - повышение точности измерения. Выходное напряжение операционного усилителя 10 прямо пропорци онально изменению сопротивления ТС. С выхода операционного усилителя 10 напряжение поступает на первый вход блока 19 деления, на второй вход которого подается напряжение, компенсирующее влияние сопротивления ТС в начале диапазона измеряемых температур. На выходе блока 19 деления формируетс сигнал, который зависит только от изменения сопротивления ТС и не зависит от величины измерительного тока. В результате этого устраняется влияние изменения измерительного тока на.точ35 П Бх Пт л 2 1(К о где Ь падение напряжения на термопреобразователе сопротив ления;падение напряжения на токовом выводе 2,ток источника б тока, сопротивление термопреобра зователя сопротивления в начале диапазона измеряемых температуризменение сопротивления термопреобразователя сопротив ления в пределах диапазона измеряемых температур, сопротивление токового вывода 2. 1 Ко12 55Напряжения Б, также поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 16 посредством потенциального вывода 5 и резистора 14. На выходе . Изобретение относится к электротермометрии и может быть использовано при построении точных устройств для преобразования температуры в случаях четырехпроводной схемы подключения термопреобразователя сопротивления.Целью изобретения является повышение точности измерения.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит термометр 1 сопротивления, имеющий четыре вывода для связи: токовые выводы 2 и 3 и по- тенциальные выводы 4 и 5. Термометр 1 сопротивления посредством токовых выводов 2 и 3 подключен к измерительному источнику 6 тока через токоограничивающий резистор 7 и резистор 8 сравнения.20Устройство также содержит первый резистор 9, первый операционный усилитель 10 с отрицательной обратной связью, образованной резистором 11, первый 12, второй 13, третий 14 и четвертый 15 входные резисторы, второй операционный усилитель 16 с отрицательной обратной связью, образованной резистором 17, и резистором 18, включенным между неинвертирующим входом З 0 и общей шиной, и блок 19 деления.Устройство работает следующим образом.На инвертирующий вход операционного усилителя 10 через входной резистор 13 поступает напряжение операционного усилителя 16 напряжениеравноЦ м - 1 ККоо(3)Влиянием сопротивлений потенциальных выводов 4 и 5 термопреобраэователя сопротивления пренебрегаем, так как эти сопротивления значительно меньше входных сопротивлений операци-, онных усилителей 16 и 10 и через них протекают весьма ограниченные токи.Напряжение 1) Вхг через входной резистор 15 поступает также на инвертирующий вход операционного усилителя 10 и суммируясь с напряжением 1)ВВхт компенсирует падение напряжения на сопротивлении токового вывода 2. Так достигается эффект полного устранения влияния сопротивлений выводов термопреобразователя сопротивления, а также линии связи (при подключении термопреобразователя посредством линии связи) на точность. измерения.Третьим сигналом операционного усилителя 10 является падение напряжения 1)Вх В на резисторе 8, которое подается через входной резистор 12, Оно компенсирует влияние сопротивления К и определяет начало диапазона преобразования температур Н Вхэ 1 Ксф (4)где К с - сопротивление резистора 8сравнения.Таким образом, напряжение Б на выходе операционного усилителя 10равно сумме трех сигналов1) ьх 1 Б вхг Ц ькз О = -К ( - + -- + -- ) (5)Вык 1 оо К В, Кг э е где К 2, Кз, К - сопротивления входных резисторов 12,13 и 15;К - сопротивление резисостора 11. При К г = К з = К,е = К К с = К, с учетом выражений (1), (2), (3) из (5) получимКос1) = --- 1(К +лК +К -КВыл 1 = К о Е 12 лгКос 1 ЛКе,Из (6) видно, что выходное напряжение операционного усилителя 10 прямо пропорционально лишь изменению со1362957 Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, первый токовый вывод которого через токоограничивающий резистор подключен к первому выводу источника 1 Составитель В.КуликовТехред Л.Сердюкова Корректор С.Черни Редактор Ю.Середа Заказ 6390/28 Тираж 776 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 противления термопреобразователя сопротивления, а значит измеряемой температуре.При использовании медного термопреобразователя сопротивления выражение (6) примет следующий вид: П = -- -1 АККосВйх К о з(7) где А - постоянный коэффициент,измеряемая температура.С выхода усилителя 10 напряжение Б , поступает на первый вход блока 19 деления, на второй вход которого подается напряжение Б . При этом на выходе блока деления формируется сигналБ ьых КосБ =К- -- = -ЛК (87ьь"2 Ц К Кбхгде К - коэффициент преобразования блока деления.Напряжение Пзависит только от изменения сопротивления термопреобразователя и не зависит от величины измерительного тока 1, в результате чего также устраняется влияние изменения измерительного тока на точность измерения. тока, второй вывод которого черезрезистор. сравнения подключен к общейшине, соединенной с вторым токовым5выводом термопреобразователя сопротивления, первый операционный усилитель с отрицательной обратной связью,неинвертирующий вход которого соединен через первьгй резистор с общей шиной, а инвертирующий вход через первый и второй входные резисторы соединен соответственно с вторым выводомисточника тока и первым потенциальнымвыводом термометра сопротивления,15 второй потенциальный вывод которогосоединен с первым выводом третьеговходного резистора, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок деления, четвертый входнойрезистор и второй операционный усилитель с отрицательной обратной связью и резистором, включенным междунеинвентирующим входом второго опера 25 ционного усилителя и общей шиной,при этом инвертирунящий вход второгооперационного усилителя подключен к,второму выводу третьего входного ре- .зистора, а выход через четвертыйЗо входной резистор соединен с инвертирующим входом первого операционногоусилителя, выход которого соединен спервым входом блока деления, второйвход которого соединен с вторым выво 35дом источника тока,