Устройство для измерения температуры

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Сонаиаиистичесних веси арбенин(22) Заявл с присоед 5) Я, Кл. Гввуаарвтевееы нееетвбенета Мвнавтрвв АЗССРее аваев еввбрвтвеейв етнрцтве Приоритет УДК 536.) УСТРОЙСТВО етра соедиа тока иерез резисвходом усиеэистор с 0 повыше 5 30 с Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к устройствам для измерения температуры с компенсацией погрешности измерения, вызванной изменением сопротивления линии связи, соединяющей термометр сопротивления с измерительной схемой.Известны устройства для измерения температуры, содержащие термометр сопротивления, включенный в цепь обратной связи измерительного усилителя источник компенсирующего напряжения, соединенный с одним из выводов термометра сопротивления. В этом устройстве, регулируя ток компенсации, можно уменьшить влияние изменения сопротивления линии связи на точность измерения 1.Недостатком устройства является неполная компенсация погрешности измерения.Наиболее близким по технической сущности является устройство для изме.- рения температуры, содержащее термометр сопротивления, токовые выводы которого соединены через резистор с источником тока, операционный усилитель, причем один из выводов термометра сопротивления через резистор подключен к неинвертирующему входу у иЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ лителя, другой вывод термомнен с общей точкой источникусилителя, а третий вывод чтор связан с инвертирующимлителя, соединенным через ристочником тока 2.Недостатком устройства являетсянизкая точность измерения, обусловлен ная влиянием изменения сопротивления линии связи, конечным значением вход ного сопротивления усилителя.Целью изобретения являетсяние точности измерения.Эта цель достигается тем, что вустройство, содержащее термометр сопротивления, токовые выводы которого соединены через резистор с источником тока, операционный усилитель, включен ный по схеме с последовательной отри" цательной обратной связью, введены источник компенсирующего напряжения и токоограничивающий резистор, причем один из потеНдиальных выводов термометра соплотивления соединен с неинвертирующим входом усилителя, а другой через токоограничивающий резистор - с источником компенсируюцего напряжения.На чертеже приведена схема устройУстройство для измерения температуры содержит термометр сопротивления1, подклю енный через резистор 2 кисточнику тока 3, операционный усилитель 4, включенный по схеме с последовательной отрицательной обратнойсвязью, источник опорного напряжения5, источник компенсирующего напряжения б, токоограничивающий резистор 7,резисторы 8-10.Термометр сопротивления связан с10измерительной схемой четырехпроводнойлинией связи, На чертеже линия связиобозначена резисторами 11-14,К инвертирующему входу усилителяподключена средняя точка делителянапряжения, составленного из резисторов 9 и 10. Резистор 2 ограничиваетток через термометр сопротинления 17.Устройство работает следующим об"разом. 20От источника тока 3 через резнстор2, сопротивление линии связи 1.1, величина которого равна % 1 , термометрсопротивления 1 и сопротивление линиисвязи 12, величина которого кпротекает ток питания термометра сопротивления. От источника компенсирующего напряжения б через сопротивлениялинии связи 14 и токоограничинающийрезистор 7 протекает компенсирующий 30ток. При равенстве тока питания термометра и компенсирующего тока падение напряжения на сопротивлении линиисвязи.12 равно нулю и не зависит отвеличины сопротивления линии связи12. Напряжение на резисторе 10 постоянно и равно Оо . Напряжение на выходе измерительного усилителя равно(при бесконечно большом входном сопротивлении)ИВЫно Т2 6 К) 01 1где ) - ток питания термометра;оР.,Ц - сопротивление термометра;Е - измеряемая температура;- ток от источника компенсиКрующего напряжения;К - коэффициент усиления усилителяя.,Щ=.е, л,К,50где Я - начальное сопротивлениеотермометра при ОоС;ЬР (1) - приращение сопротивленияттермометра от изменения измеряемой температуры отно- :5сительно О С;Я Эо=3 И до=3 ТО11 вь = ) о т 1)т.е. выходное напряжение измерительного усилителя пропорционально изменению сопротивления термометра, а следовательно, измеряемой температуре и не зависит от сопротивления линии связиИз полученного выражения для выходного напряжения усилителя следует, что приЗ=сопа 1 (достигается применением стабилизатора тока) и ) = Э к (легко осуществляется подбором величины резистора 7) погрешность измерения температуры, обусловленная нлиянием изменения сопротивления линии связи, устраняется.Операционный усилитель, включенный по схеме с последовательной отрицательной обратной связью, имеет большое входное сопротинление, которое по отношению к сопротивлению линии связи может быть принято бесконечно большим, поэтому влияние этой линии может не учитываться. Кроме того, эта схема включения обеспечивает малый дрейф выходного напряжения от дрейфа разности входных токов усилителя, также влияющий на точность измерения температуры.Наличие в устройстве источника компенсирующего напряжения понышает точность измерения температуры, что расширит его сферу применения в народном хозяйстве.Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, токовые выходы которого соединены через резисторы с источником тока,операционный усилитель, включенныйпо схеме с последовательной отрицательной обратной связью, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения температуры, в него введены источник компенсирующего напряжения с токоограничивающим резистором, причем один из потенциальных выводов термометра сопротивления соединен с неинвертирующимвходом усилителя, а другой через токоограничивающий резистор - с источником компенсирующего напряжения,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Патент США Р 3805616,кл. 73-362, АР, 1974.2. Заявка ФРГ Р 2363812,кл. 42 1 7/01, 1974..Филиппова Техред Н.Андрейчук Корректор А.Лаки еда аказ 3684/Зб 31ЦНИИПИ Госу о Совета Мииэ й и откры1130 Ж скан наб ноеСССР . илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектн дарственног по делам 35, Москва,Тираж 8 комитета обретени -35, Рауш Подп нистро ий д. 4