Измеритель разности температур

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(1 57557 5 22) 3 влено 17,04,74 (2)2014574/18 единением заявкис прис Гасударстеениый коиатет Совета Менастреа СССР ао делам иэооретвне н открытей(71) Заявител ИЗМЕРИТЕЛЬ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР я использо хинке для измев частностиощности СИЧ д ни назонаИзвестны измерители разности тетур, представляющие собой термометркий мост, в два смежных плеча котовключены термометры сопротивлениянейной зависимостью сопротивленитемпературы, а в остальные плечи- пные резисторы 11.Наиболее близки к предлагаемомурители разности температур, состоящтермометрического моста постоянноги дифференциального усилителя постотока, входные точки которого не,осрно соединены с выходными точками мта 2.Недост ичесого с лия отостоянзметока янного дстве атком прототипа является темп дрейф нуля устройства, обусловавным образом температурным нуля усилителя постоянного ток зобретения - уменьшение темпдрейфа нуля измерителя разносратурны ленный дрейфом БельРатурно Устройство предназнач я в измерительной те разности температур, пловых измерителях м ти температур - достигается тем, что в измеритель разности температур, содержащий мост постоянного тока, образованный двумя термометрами сопротивления, двумя постоянными резисторами и переменным р зистором балансировки, источник питания моста и дифференциальный усилитель с цепью отрицательной обратнбй связи, введены три постоянных резистора и переменный резистор, крайние выводы которого подключены к обоим входам дифференциального усилителя, а его подвижный контакт через один иэ вновь введенных постоянных резисторов соединен с источником питания моста; остальные два постоянных резистора подключены к неинвертирующему входу усилителя, причем второй вывод одного иэ этих резисторов соединен с одной вершиной измерительной диагонали моста, а второй вывод другого резистора - с корпусом.Схема устройства представлена на чертеИзмеритель разности температур содержит постоянные резисторы й, и Ра в верхних плечах моста, термометры сопро5755 г=( Ад), (9)где г - сопротивление термометра З 0 ри 20 оС;аС - темпе ат ный коэффициен 1 р ур(1 С).д 1 С; (10) С - температура окружающей среды,В дальнейшем будем полагать, что температура обоих термометров сопротивленияодна и та же, т.е. измеряемая разностьтемператур равна нулю.Напряжение смешении нуля усилителяпостоянного тока изменяется в зависимостиот температуры по закону:ЦМ= Ц.фФ а, (11)где .,0- напФжение смешения нуляусилителя при 20 С;(в/ С),40 Напряжение смешения нуля усилителя 50 это напряжение, которое необходимо приложить ко входамиИ-Н усилителя для того, чтобы напряжение на выходе усилителя было равно нулю. Приложенное ко входам усилителя напряжение равно алгебраической сумме падений напряжений на резисторах г, 1 фг, Ц 4 . Следовательно, для того, чтобы напряжение на выходеусилителя было равно нулю, сумма пад иий иапряжений должнафбыть равна напряжеиинсмещения (11):60 тивленияи г в нижних п 1 ечах,резисторы Уои 1", в цепи обрачной связи усилителя, резисторы И, иг в цепи смепения неинвертируюшегогвхода усилителя; переменный резистор Ябалансировки моста; переменный резисторРдля настройки нуля измерителя разности температур, постоянный резистор%сограничиваюший ток смешения,поступаюший на входы усилителя; дифференциальный усилитель постоянного тока УС,Работу схемы будем рассматриватьпри следующих условиях;2(3)й ) Я, (4)9 )ъ г (5)РР. (6)йг (7) 20Ток смешения Зв соответствии с( 4) практически не изменяется. В зависимостиот положения движка этот ток делится надве части 4 и3, а (+ 1 г (8)Сопротивление термометров изменяется взависимости от температуры по линейномузакону:(12) ггпу Эггар фсЫФ)- ЭГ(1+ы д)- "-Ц-Од 1 =0Для того, чтобы равенство (13) выпол нялось при любой температуре, необходимО чтобы выполнялись следующие два равенства;2 о 4,д- о д -М = 0 (14)г г+Эгг "о г=0 . (15) В (14) входят все члены (13), содержащие множитель ь 1, а в (15) - все остальные члены (13), не зависящие отде, Из (14) находим:(16) Таким образом, для компенсации темпера турного дрейфа нуля ( Д д 1. ) устройства необходимо с помощьо резистора разбалансировать мост таким образом, чтобы разность токов в ветвях моста была равна (16). Из (15) с учетом (16) получаем:;э дЛ2,(17) Таким образом, для компенсации не зависящего от температуры смешения нуля, остаюшегося после настройки в соответствии с (16)необходимо с помощью резисто. ра Я настроить разность токовв соответствии,с (17).Итак, настройка устройства в соответст вии с выражениями (16) и (17) обеспечивает равенство нулю выходного напряжения устройства во всем диапазоне телиератур. Практически дрейф снижается на порядоко в широком интервале температур (100 С). Благодаря этому, в большинстве случаев отпадает необходимость в подстройке нуля перед каждыл измерением разности температур, что упрощает эксплуатацию устройства. Формула изобретения теля, в его подвижный контакт через один Измеритель разности телиератур, содержаший мост постоянного тока, образованный двумя термометрами сопротивления, двумя юстояниыми резисторами и переменным; иезисторол балаисировки, источник питания моста и диффереициальый усилитель с цепЬю отрицательной обратной связи, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения температурного дрейфа нуля, в него введены три постоянных резистора и переменный резистор, крайние выводы которого подключены к обоим входам дифференциального усили575575 оставитель И. Бахехред Н, Бабурка р Е,Пап Редактор Б. федотов 1101 Подписно рственного комитета Совета Мини ренам изобретенйФ и открытиХ 35, Раушская наб., д. 4/бЗаказ 4026/30БНИИПИ Гос ираж в 113035, Москва,филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проек из вновь введенных постоянных резисторовсоединен с источником питания моста,остальные два постоянных резистора подключены к неинвертируюшему входу усилителя,причем второй вывод одного из этих резисторов соединен с одной вершиной измерительной диагонали моста, а второй вывод другого резистора - с корпусом. Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе:1, Валитов Р. А, Радиотехнические измерения, "Советское радио", М., 1963, с. 170.2. Валитов Р. А. Радиотехнические измерения, Советское радио, М, 1963, с. 44.