Устройство для измерения температуры

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 37048 Союз Советских Социалистических РеспубликИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКО тельстваависимое от авт. свид Ь. Кл, С 011 т Т 10 462983/18 Заявлено 24.Ч 1,197 ирисоединением за Комитет по делам обретений и открыт ри Совете Мииистро оритет УДК 536,532(088.8 публиковано 15.11.197 Бюллетень11 Дата опубликования описания 16 Х.197 Авторзобретени реннерма Заявитель ЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ СТРОЙСТВО ДЛЯ И фильтрж ку ния путев поме ов то при мость применения торые вносят заде Целью изобрет точности измерени 5 циента подавления разности потенциа чиков и корпуса входных цепей.их устроиств, коцесс измерения.тся повышение тичения коэффиникающих из-за заземления датии асимметрии ующ в пр являе 1 уве, х, воз чек налич Ю Предложенное устройство снабжено вторым модулятором, выход которого через регулируемый делитель напряжения подсоединен ко входу усилителя переменного тока последовательно с выходом первого модулятора, а 15 к входным клеммам усилителя постоянноготока подключены два добавочных конденсатора, соединенные через транзисторные ключи с корпусом. Усилитель переменного тока выполнен в виде двух усилителей, связанных между собой конденсатором и ключом, общая точка которых соединена с корпусом через другой ключ. На фиг схема пред показаны схемы. Устройс ключенную Рьй,ико стоянногопод- торы чю поовн ого Изобретение касается измерения температуры, например, с помощью термопар,Известны устройства для измерения температуры, содержащие корпус, термопару, подключенную через симметрирующие резисторы и конденсаторы к усилителю постоянного тока, состоящему из модулятора и усилителя переменного тока, и аналого-цифровой преобразователь,Подавление помех в этих устройствах основано на гальваническом разделении входной и выходной цепей и на уравновешивании мостовой схемы, образуемой указанными резисторами и конденсаторами, а также сопротивлениями электродов термопары, входным сопротивлением устройства и сопротивленичми утечек,Симметрирование удается осуществить только для одного значения измеряемой температуры, поскольку при нагревании термоэлектродов их сопротивления изменяются на различную величину.Наличие асимметрии входных цепей накладывает жесткие ограничения на величины активных и реактивных сопротивлений утечек, (порядка сотен мегом и более). Помимо гальванического разделения необходимо применять достаточно сложное экранирование.Все это не позволяет получить требуемого подавления помех, что вызывает необходи 1 представлена принципиальна ложенного устройства; на фиг. 2 -сигналы в характерных точкатво содержит термопару Тчерез симметрирующие рез нденсаторы Сь С, к усилите тока, состоящему из осКь Кг, Яз, Т 1) и дополнительного (Кз, К Т 2, Л 4) модуляторов и двух усилителей переменного токаи 2, связанных между собой конденсатором Сз и ключом Кг, общая точка которых через ключ Кз соединена с заземленной шиной устройства, и аналого-цифрового преобразователя 3. Выход дополнительного модулятора через регулируемый делитель напряжения Лз, Яз подсоединен ко входу усилителя переменного тока последовагельно с выходом основного модулятора. Обмотки трансформаторов изолированы одна от другой электростатическими экранами, К входным клеммам усилителя постоянного тока подключены дополнительные конденсаторы Сз, С 4, связанные с корпусом через транзисторные ключи Кз, К;. На чертеже условно в виде сосредоточенпых параметров показаны сопротивления термоэлектродов Л и Йэз, сопротивления соеди. нительной линии Р емкости и сопротивления утечки соединительной линии С,. Су РЙз, а также источник напряжения У, соответствующий разности потенциалов точек зазем. ления термопары и корпуса.До начала измерения схема симметрируется (с помощью Яь Яз и Сь СД. В процессе работы симметрия нарушается, и на входе усилителя постоянного тока наряду с сигналом термопары е, появляется напряжение помехи У= У,е, где у - сдвиг фазы по отношению к К Подключение дополнительных конденсаторов Сз и С 4 увеличивает помеху, которая становится равнойУ - тУеИ),где тБи (у+ з%) соответственно изменившиеся амплитуда и сдвиг фазы,Модулятор, собранный на ключах К, и Кз, работает в противофазе с модулятором на ключах Кз и К 4, а транзисторы Кз и К, открываются синхронно с ключом К,. При этом на выходе Тг 1 имеет место последовательность импульсов (см. фиг. 2 а), амплитуда которыхЙ + Уе)а на выходе Т 2 - импульсы (см. фиг. 2 б) с амплитудойгде и - коэффициент трансформации.С сопротивления Яз делителя снимается напряжениес в + - Уе(ф и,тр тргде пгз - коэффициент деления, которое суммируется с напряжением выходной обмоткиТ 1.Если выполняются условия пг=т =Сопз 1и У=О, то выполняется равенство5Ц= У" 1 Ид и, независимо от величины Я и частоты по.мехи, на вход усилителя (см. фиг, 28) поступают импульсы1 е, + уе и О(Т 2 15- + Уе и Тгде Т - период частоты модуляции.20 С помощью конденсатора Сз и ключей К;,Кз из входного напряжения усилителя выделяется свободный от помех сигнал, амплитудае,которого пропорциональна величине е, --тУменьшение полезного сигнала е, незначительно, так как т выбирается достаточно большим.Величину коэффициента подавления помехи определяют соотношением частоты модуляции и частоты помехи, и зависит она также от точности выполнения приведенного выше равенства.Таким образом, предложенное устройство,не внося задержки в процесс измерения, обеспечивает дополнительное подавление помех и устраняет трудности, связанные с получением малых величин утечек.Предмет изобретения1. Устройство для измерения температуры,содержащее корпус, термопару, подключенную через симметрирующие резисторы и конденсаторы к усилителю постоянного тока, состоящему из модулятора и усилителя переменного тока, и аналого-цифровой преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вторым модулятором, выход которого через регулируемый делитель напряжения подсоединен ко входу усилителя переменного тока последовательно с выходом первого модулятора, а к входным клеммам усилителя постоянного тока подключены два добавочных конденсатора, 55 соединенные через транзисторные ключи скорпусом.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем,что усилитель переменного тока выполнен в виде двух усилителей, связанных между собой ф конденсатором и ключом, общая точка которых соединена с корпусом через другой ключ,2 Составитель М, фримштейн Корректор И, Прокуватова Тек Редактор Е. урии Тип. Харьк, фил, пред, сПатеит Заказ 190/683 Изд. М 221 Тираж 755 Подписное13 НИР 1 ПИ Комитета ио делам изобретений и открытий ори Совете Министров СССРМосква, Ж, Раутиская иаб д. 4/5