Устройство для измерения температуры

Союз Советских Социалистическкх Республик(45) Дата опубликования онисания 04.12.80(51) М. Кл.з 6 01 К 7/02 Государственный комитет по делам изобретений и открытий(7(2) Авторы ызо бр етения В. А. Яцук и Е, И. Шморгун(71) Заявитель Львовский ордена Ленина политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМП ЕРАТУРЫИзобретение относится к устройствам для температурных измерений, а именно к устройствам для измерения температуры с компенсацией нелинейности термопреобразавателя.Известно устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления, два магнитных компаратора тока, источник постоянного тока, регулируемые источники тока, детектор баланса ампер-виткав, нуль-индикатор 11.Недостатком устройства является сложность и низкая точность измерений температуры.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь, магнитный компаратор тока, включающий в себя магнитный сердечник, обмотку с регулируемым числом витков, соединенную с источником постоянного тока, обмотку с постоянным числовом витков, один вывод которой соединен с регулируемым источником тока, управляемым детектором баланса ампер. витков, а другой вывод соединен с последовательно включенными постоянным и переменным резисторами, движок которого механически связан с регулятором числа витков, нуль-индикатор 12. Это устройство обеспечивает линеаризацию характеристик термопреобразователей квадратичной функцией преобразования. В случае использования термопреобразоэате лей с кубической функцией преобразованияоно не обеспечивает высокой точности измерений в широком диапазоне температур.Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых температур и 10 повышение точноспи измерений.Поставленная цель достигается тем,что в устройство введен дополнительный переменный резистор, включенный параллельно с последовательно соединенными 15 постоянным и переменным резисторами,движок последнего соединен с выводом регулируемого источника тока, а движок дополнительного переменного резистора соединен через термопреобразователь и 2 о нуль-индикатор с выводом обмотки с постоянным числом витков и механически связан с регулятором числа витков.На чертеже представлена блок-схемаустр ой ств а.25 Устройство содержит магнитный компаратор 1 тока, состоящий из магнитного сердечника 2, первичной регулируемой 3 и вторичной 4 обмоток, детектор 5 баланса ампер-витков для управления регулируезо мым источником 6 тока, переменные резисторы 7 и 8, термопреобразователь 9, нуль- индикатор 10 для определения момента равновесия схемы, источник И постоянного тока, регулятор 12 числа витков, постоянный,резистор 1,3. Движки переменных рез)исторов 7 и 8 механически связаны с регулятором 12 числа витков (связь показана пунктиром),Устройство для измерения температуры работает следующим образом.Термопреобразователь, например термоэлектрический термометр, помещают в среду, температуру, которой измеряют. От источника 11 тока через обмотку 8 пропускают постоянный ток. При этом регулируемый источник б тока, управляемый детектором баланса ампер-витков, устанавливает величину тока в обмотке 4 такой, чтобы поддерживалось равновесие магнигного компаратора тока при любом, изменении его первичных ампер-витков. Падение напряжения на части переменного резистора 8 с помощью нуль-индикатора сравнивают с термо-ЭДС термоэлектрического термометра. Результат измерения считывают по лимбам регулируемой обмотки 8.Зависимость термо-ЭДС медь-константановых ТП от температуры в интервале 200 - 0 С описывается уравнением:е = а/+ И+ с/з,где е - термо.ЭДС термопреобразователяпри температуре рабочего спая,чС;а, б, с - константы, причем с - отрицательная величина.Термо-ЭДС е в устройстве измеряетсяпотенциометрическим методом,Величина компенсирующего напряжения С, определяется выражением:12)где Р 8, Р, Р 1 з - сопротивления соответственно резисторов 8, 7 и1 д;Р - сопротивление части резистора 7 между движком,резистора и точкой соединения с резистором;Р 8 - сопротивление части резистора 8, с которой снимается компенсирующеенапряжение У,:Т, - количество витков регулируемой обмотки;К - количество витков вторичной оомотки;1, - ток источника постоянного тока 11,Число витков Ф значения сопротивлений Р, Рз определяются измеряемой температурой и могут быть представленысоответственно в виде:К,=А - В 1Р = С 15 Р 8 = Й 1где А, В, С, 0 - положительные, константы,При этомУ= А АР 1+/АС - ВР)Р - СВР,гдеИ,К,(Р Р+Р ) 15При выполнении условий:А АР 1 з=а,/г(АС - ВР 1 з) = КАСВ =с20 получаем прямой отсчет измеряемой температуры.Введение в устройство для измерениятемпературы дополнительного параллельногорезистора позволяет расширить диапа зон измеряемых температур, повысить точность измерения температуры.Формула изо бр етения30 Устройство для измерения температуры,содержащее термопреобразователь, магнитный компаратор тока, включающий магнитный сердечник, обмотку с регулируемым числом витков, соединенную с источником 35 постоянного тока, обмотку с постояннымчислом витков, один вывод которой соединен с регулируемым источником тока, управляемым детектором баланса ампер-витков, а другой вывод соединен с последова тельно включенными постоянным и переменным резисторами, движок последнего механически связан с регулятором числа витков, нуль-индикатор, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью расширения диапазо на измеряемых температур и повышенияточности измерений, в него, введен дополнительный переменный резистор, включенный параллельно с последовательно соединенными постоянным и переменным резисто рами, движок последнего соединен с выводом регулируемого источника тока, а движок дополнительного переменного резистора соединен через термопреобразователь и нуль-индикатор с выводом обмотки с по-стоянным числом витков и механически связан с регулятором числа витков,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:50 1, Авторское свидетельство СССР позаявке2576451/1810, ОЗ.О 2.8,2. Авторское свидетельство СССР позаявке2638808/18-10, 30.05.78 1 прототип) .777473 Составитель В. ГолубеТехред И. Заболотнова едактор Ж. Рожко Корректор иновска ип. Харьк. ф Патент Заказ 1471/1444 Изд. Мо 539г 1 ПО Поиск Государственного комитета ССС113035, Москва, Ж, Рау Тираж 729 Подписноео делам изобретений н открытийая наб., д. 4/5