Устройство для измерения разности температур

)з 60 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ рское бюро К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Тернопольское конструктоопытных работ(56) Авторское свидетельство СССРМ 263211, кл. О 01 К 7/18, 1962,Авторское свидетельство СССРМ 1247676, кл,б 01 КЗ/08, 1984;(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИНОСТИ ТЕМПЕРАТУР(57) Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения разности температур с помощью термопреобразователей сопротивления, и может. быть использовано в различных измерительных установках. Цель изобретения - упрощение устройства путем исключения из него усилителя с отрицательной обратной связью при одновременном повышении точности измерения. Устройство содержит источник 1 стабилизированного постоянного тока,термопреобразователя 2 и 3 сопротивления, резисторы 4-6, операционный усилитель 7 и резистор 8. 1 ил,Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения разности температур с помощью термопреобразователей сопротивления, и может быть использовано в различных измерительных установках,Известно устройство для измерения разности температур, содержащее мостовую схему, в смежные плечи которой включены термопреобразователи сопротивления, а в измерительную диагональ моста включен усилитель с отрицательной обратной связью. Для устранения нелинейности выходной характеристики мостовой схемы используется дополнительный термопреобразователь сопротивления, включенный либо параллельно питающей диагонали моста, либо в цепь обратной связи усилителя,Однако данное устройство требует установки дополнительного датчика температуры, что усложняет схему измерения и ее настройку.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения разности температур, содержащее источник стабилизированного постоянного тока, два термопреобразователя сопротивления, соединенных последовательно, усилитель с отрицательной обратной связью, блок вычитания и резисторы.Однако наличие в известном устройстве усилителя с отрицательной обратной связью вызывает дополнительную погрешность измерения, обусловленную изменением коэффициента усиления и дрейфом "нуля" усилителя при изменении внешних условий, и усложняет его схему,Цель изобретения - повышение точности результатов измерения разности температур при одновременном упрощении устройства и снижении его стоимости.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения разности температур, содержащее источник стабилизированного постоянного тока, подключенный первым выходом к первым выводам первого резистора и первого термопреобразователя сопротивления и соединенный вторым выходом с первыми выводами второго резистора и второго термопреобразователя сопротивления, подключенного вторым выводом к второму выводу первого термопреобразователя сопротивления и к первому выводу третьего резистора, и выходную шину, введены операционный усилитель, подключенный выходом к выходной шине, соединенный инвертирующим входом непосредственно с вторым выводом третьего резистора и подсоединенный неинвертирующим входом непосредственно к вторым выводам первого ивторого резисторов, и четвертый резистор,включенный между выходом и инвертирую 5 щим входом операционного усилителя, коэффициент передачи которого поинвертирующему входу в два раза большеего коэффициента передачи по неинвертирующему входу.10 Сопоставительный анализ с известнымустройством показывает, что предлагаемоеустройство отличается меньшим количеством схемных элементов и соединением вторых выводов термопреобразователей15 сопротивления с инвертирующим входомоперационного усилителя непосредственночерез резистор. Такое схемное решение устройства позволяет исключить дополнительную погрешность измерения разности20 температур, т.е. повысить точность измерения, а также упростить устройство и снизитьего стоимость.На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для измерения разности25 температур.Устройство содержит источник 1 стабилизированного постоянного тока, первый 2и второй 3 термопреобразователи сопротивления, первый 4, второй 5 и третий 630 резисторы, операционный усилитель 7 ичетвертый резистор 8.Устройство для измерения разноститемператур работает следующим образом,Суммарное напряжение с первого 2 и35 второго 3 термопреобразователей сопротивления поступает через второй резистор5 на неинвертирующий вход операционногоусилителя 7, а напряжение с первого термопреобразователя 2 сопротивления через40 третий резистор б поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 7.При выбранных значениях сопротивлений резисторов 4, 5, 6 и 8, равных соответственно:45 В КВ В,В+КВ Вз ВВе 2 Взли выполнении условия В 21)+ Вз(т) (с В, чтообеспечивается выбором сопротивления В,коэффициенты передачи операционного+50 усилителя по Кт неинвертирующему и Кчинвертирующему входам определяются соотношениями:а 1+= В 4 г 1+В 8 К 1+2 К КВ 4+ В 5 Вб +Кт= - = - ,=2 К,В 6 В/2где К - коэффициент усиления операционного усилителя с отрицательной обратнойсвязью;1723461 Формула изобретенияУстройство для измерения разности температур, содержащее источник стабилизированного постоянного тока, подключенный первымвыходом к первым выводам 30 35 40 45 Составитель В. БлиновТехред М.Моргентал Корректор И. Муска Редактор М. Петрова Заказ 1059 Тираж 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 В 2(т), Вз(т) - сопротивления термопреобразователей 2 и 3 сопротивления.Напряжение на выходной шине определяется выражениемУч = ВФ)+Вз(т) К 7-Вз(т) Гг =В 2(х)+Вз(1) К- Вз(т)2 К= КВ 2(1)-Вз(т), где- ток источника стабилизированного постоянного тока.Из последнего выражения видно, что выходной сигнал устройства связан линейной зависимостью с сопротивлением термопреобразователей и, соответственно, с разностью температур термопреобразователей.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность результата измерения разности температур при одновременном упрощении устройства и снижении его стоимости. первого резистора и первого термопреобразователя сопротивления и соединенный вторым выходом с первыми выводами второго резистора и второго термопреобразо вателя сопротивления, подключенноговторым выводом к второму выводу первого термопреобразователя сопротивления и к первому выводу третьего резистора, и выходную шину, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, 10 с целью повышения точности результатовизмерения разности температур при одновременном упрощении устройства, в него введены операционный усилитель, подключенный выходом к выходной шине, соеди ненный инвертирующим входомнепосредственно с вторым выводом третьего резистора и подсоединенный неинвертирующим входом непосредственно к вторым выводам первого и второго резисторов, и 20 четвертый резистор, включенный между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, коэффициент передачи которого по инвертирующему входу в два раза больше его коэффициента передачи по 25 . неинвертирующему входу.