Устройство для измерения температуры

(51) 5 С О К 7/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Гутников В.С. Интегральная зле троника в измерительных устройствах Л.: Энергия, 1980, с. 122.Авторское свидетельство СССР У 838416, кл. С 01 К 7/16, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕК 1 Е РАТУРЫ(57) Изобретение относится к темпер турным измерениям и позволяет повысить точность измерения температурь,ЯО 1536219 А 1 а также помехозащищенность, На входоперационного усилителя (ОС) 6 черезпервый 10, второй 11 резисторы и провода 4,5 четырехпроводной линии связи поступает напрякение с термопреобразователя сопротивления (ТС) 1, подключенного через резистор 9 сравненияк источнику 8 тока. Отношение сопротивления ТС 1, соответствующего началу измеряемого диапазона температур,и отношение сопротивления третьего резистора 12, включенного между резистором 9 и неинвертирующим входом ОС 6,равны значению козффициента усиленияОС б по инвертирующему входу, Для повьппения помехозащищенности устройствосодержит дифференциальньв усилитель13 и резистор 14 подавления помехи.1 з.п.ф-лы, 1 ил.сопротивление ТС 1;отклонение сопротивленияТС 1 от значения Кссопротивление провода 3 45линии связи;ток через термопреобразователь 1. Кдч Напряжение Ц в на неинвертирующемвходе операционного усилителя 6 приусловии К 1 Кв и (К + К,) М Кгде К- сопротивление провода 5,что легко выполняется, равно Вз 55Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано в устройствах для измерения температуры и других неэлектрических величин, которые преобразуются в сопротивление, с помощью удаленных резистивных преобразователей.Целью изобретения является повышение точности измерения температуры 10 при упрощении устройства, а также повышение помехозащищенности.На чертеже представлена схема устройства для измерения температуры.Устройство для измерения температуры содержит термопреобразователь сопротивления (ТС) 1, четырехпроводную линию связи с проводами 2, 3, 4 и 5, операционный усилитель 6 с резистором 7 в цепи обратной связи, источник 8 тока, резистор 9 сравнения, первый резистор 1 О, второй резистор 11, третий резистор 12, дифференциальный усилитель 13 и резистор 14 подавления помехи. 25Отношение сопротивления Кд резистора 9 сравнения к сопротивлению К, ТС 1, соответствующего началу измерительного диапазона, а также отношение сопротивления К з резистора 12 к сопротив лению К второго резистора 11 должно2быть равно значению коэффициента усиления операционного усилителя 6 по инвертирующему входу.Устройство работает следующим образом.Напряжение Нд на первом потенциальном выводе ТС 1 равно:провода 4, коэффициент. усиления К,операционного усилителя 6 по инвертирующему входу равен КБ.Кл + К + Кь + Кле формула изобретения 1. Устройство для измерения температуры,содержащее термопреобразователь сопротивления, первый и второй токовые выводы которого соединены через первый и второй провода линии связи соответственно с первыми выводами источника тока и резистора сравнения, второй вывод которого подключен к второму выводу источника тока, операционный усилитель с резистором обратной связи, инвертирующий вход которого через первый резистор и третий провод линии связи соединен с первым потенциальным выводом термопреоб - разователя сопротивления, второй поКдк,ф(3) где К- сопротивление резистора 7.КоэфФициент усиления по неинвертирующему входу(4) Напряжение на выходе операционного усилителя 6 определяется из выраженияц в ых = 1 в К с+ ) Н д К и (5) учитывая, что Б. в/К = К , и КВо = =К окончательно получаем(6)Таким образом, выходной сигнал усилителя 6 однозначно связан с приращением сопротивления термопреобразователя сопротивления и, следовательно, с измеряемой температурой.Для подавления синфазных помех выходной сигнал операционного усилителя 6 подается на один из входов, дифференциального усилителя 13, другой вход которого соединен с общим выводом усилителя 6 гальванически развязанным от дифференциального усилителя 13. Если выбрать величину сопротивления К резистора 14 подавления5синфазной помехи достаточно большой КК то при наличии синфазной пометфхи между выводом ТС 1 и земляной шиной она будет поступать одновременно на два входа дифференциального усилителя и взаимно вычитаться, не оказывая влияния на выходной сигнал дифференциального усилителя, пропорциональной величине НСоставитель В. КуликовРедактор М.Бандура Техред М.дидык Корректор Я. КучеряваяГ Заказ 101 Тираж 499 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина,101 5 153 б 21 тенциальный вывод которого через четвертый провод линии связи соединен с первым выводом второго резистора, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через третий резистор с первым выводом резистора сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, второй вывод второго резистора соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, общий вывод которого подключен к второму выводу источника тока, при этом отношение сопротивления резистора сравнения к сопротивлению термопреобразователя сопротивления, соответствую 9 6щему началу измеряемого диапазона температур, и отношение сопротивлениятретьего резистора к сопротивлениювторого резистора равны значению ко"эффициента. усиления операционного усилителя по инвертирующему входу.2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения помехоустойчивости, оносодержит дифференциальный усилитель,первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу и общему выводу операционного усилителя,соединенному с общей шиной дифференциального усилителя через резисторподавления синфазной помехи,