Устройство для измерения температуры

(9 Оог КП ЛИСА ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕ ВТОРСКО ВУ версизмереловск ЕМГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Пермский государственный унитет им, А.М.Горького(56) Авторское свидетельство СССРВ 473065, кл. 6 01 К 7/20, 1973..Воробьев С,А. Электрические иния неэлектрических величин. СвердУПИ, 1975; с; 52-53,(57) Изобретение позволяет повысить точность измерения путем линеаризации выходного сигнала устройства. Высокая линейность достигается специальным подбором значений сопротивлений пассивных плеч моста. Мост содержит два одинаковых термосопротивления 1, 3, включенных в противоположные плечи моста, и два термонезависимых балансировочных сопротивления 2, 4, включенных в другие плечи. Величина одного балансировочного сопротивления выбрана равной 0,572 величины термосопротивления; величина другого составляет 1,748 величины термосопротивления при 0 С, 1 ил.Изобретение относится к измерениютемпературы с помощью платиновых терморезисторов, включенных в мостовую схему.Известны мостовьге схемы, в которыхдля повышения чувствительности используются два одинаковых термореэистора,включенных в противоположные плечи моста.Однако они обладают невысокой линейностью характеристики. Так, например, длялинеариэации предлагается включить вцепь стабилизированного, источника питания термоэависимый делитель напряжения,Известна схема моста, содержащая дваодинаковых платиновых термопреобраэователясопротивления, включенных в противоположные плечи измерительного моста, идва. термозависимых резистора, включенных в другие плечи измерительного моста.Схема имеет невысокую линейность выходного сигнала.Цель изобретения - повышение точности измерения путем линеаризации мостовой схемы.Укаэанная цель достигается тем, что вустройстве для измерения температуры, содержащем два одинаковых платиновых термопреобразователя сопротивления,включенных в противоположные плечи измерительного моста, значение термонезависимых резисторов выбирается равным0,572 Во и 1,748 Во соответственно, где йо- значение сопротивления платинового термопреобразователя сопротивления прифС,На чертеже изображено устройство дляизмерения температуры.Мост состоит иэ двух термосопротивлений й 1 йз, имеющих при 1= 0 С одинаковыезначения 81 о = Взо = Яо, включенных в противоположные плечи, и двух постоянныхтермонечувствительных рези(торов 82. 84,которые подобраны из условия82 = 0,572 Во,84 = 1,748 Во (1)при этом обеспечивается условие балансировки места пуи нулевой температуре:82 84 = Во . (2)Линеариэации моста в случае (1) объясняется следующим образом.Зависимость платиновых проволочныхсопротивлений от температуры имеет следующий вид:8-8,11 + аг - , ге), (3)где а= 3,988 100 1/гред;Р 5,876 10 1/град .Для выходного сигнала моста О, запитанного постоянным током 1, в квадратич ном по параметру а 1 приближению можнополучить формулу11=1 йо(К 1 ат+ К 2(а 1,где К 1 и К 2 - коэффициенты, имеющие сле 5 дующий вид: 2 Во 2 Во + 82+ 8482+84+2 Во 10 К 2-К (В +84+28 е = 2 ф/а 2= 0,074(5) Из условия К 2 = 0 находим:15 82+ 84= 2 1 Яо =2,32 Во. (6)1+яРешая систему уравнений (6), (2), получаем условие (1), При отклонении значений сопротивлений 82, 84 от указанных в этом условии в большую или меньшую сторону коэффициент нелинейности К 2 становится отличным от нуля, что означает появление нелинейности в сигнале моста,Параметр нелинейности р = К 2 К 1 дляслучая 82 = 84 = Яо (прототип) равен 0,074.ДлЯ значений 82 = (0,5650,590) Яо (соответственно 84 =.(1,770"е 1,695) Во)епараметр р составляет не более 10 от нелинейности,схемьь 30Вне указанного интервала коэффициент нелинейности становится большим и положительный эффект не достигается,Мост содержит два термосопротивления 1,3 (Я 1, Яз), включенные в противоположные плечи моста, имеющие при 0 Содинаковые значения 810 = Взо = Во, двапостоянных термонечувствительных резистора 2,4 (82, 84) и стабилизированный источник 5 тока. В измерительную диагональмоста включено регистрирующее устройство (не показано).Устройство работает следующим образом.Для измерения температуры платиновые сопротивления 1,3 помещают в испытуемую среду. Их сопротивления изменяются,возникает разбаланс моста, который линейно зависит от температуры и измеряетсярегистрирующим устройством, Проведенные численные расчеты, подтвержденныемодельным экспериментом, показывают,что среднеквадратичная ошибка измерений, связанная с.нелинейностью мостовойсхемы, уменьшается в 8 - 10 раз в диапазоне(-50)-(+50) С, что означает соответствующее повышение точности измерения температуры,1721449 Составитель А.ОщепковТехред М.Моргентал Корректор Н,Король Редактор Н.Гунько Заказ 946 Тираж 375. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее два одинаковых платиновых термопреобразователя сопротивления, включенных в противоположные плечи измерительного моста, и два термонезависимых резистора, включенных в другие плечи измерительного моста, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем линеаризации выходного сигнала устройства, значение 5 термонезависимых резисторов выбираетсяравным 0,572 й и 1,748 йо соответственно, где Во - значение сопротивления платинового термопреобразователя сопротивления при 0 С.ЭУ10