Устройство для измерения температуры

Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву " 2) Заявлено 3105.79 (21) 2774298/18присоединением заявки М 51 1 М. КЛ.Р 601 К 7/О рственный СССР лам нзобр н открытносуда те 23) Приоритет -енин убликовано 15.05.81;Бюллетень Мота опубликования описания 15,05.81 53) УДК 5 М.5(54) УстРойство МЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ держащее мостовую схему, одгональ которой соединена с рмым источником напряжения,вывод выходной диагонали сопоследовательно включеннымии вторым термоэлектрическимиметрами, к точке соединенияподключен резисторный делитжения, измерительный приборВ этом устройстве компеннейности достигается эа счетного включения термоэлектричтермометров, однако она недостаточно полной, что не пополучить высокую точность из е т О я - повышение то ь изобрет из мере ния т авл енная устройств агонали м делителем которого соединен ическим т х плеча м рморезист цель достигается теМ е второй вывод выходостовой схемы соединапряжения, средняя через измерительный а со вторым термоермометром, причем дв остовой схемы содерор и переменный резису иведена принципиальная хема устройства. О. ор. На чертеже пр.электрическая с Изобретение относится к темп ра" турным измерениям, а именно к ус ройствам для измерения температуры, в которых осуществляется компенсация нелинейноститермопреобраэователя.;Известно устройство для измерения температуры, содержащее мостовую схему, в одно плечо которой введены терморезистор и резистор обратной связи, источник стабилизированного питания, усилитель постоянного тока, измерительный прибор, последовательно с которым включен дополнительный термодат чик 1. Однако этоустройство не обеспе чивает высокой точности измерения температуры, поскольку характеристика преобразования устройства (температура - выходное напряжение) недостаточно линейна. Погрешность из мерения температуры в значительной степени определяется погрешностями усилителя постоянного тока, величина которых значительно превышает значения остальных составляющих результируктаей погрешности измерения темпе" ратуры.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является 1 стройство для измерения температуры,"со-ЗО ностиПочто вной днен сточкаприбоэлект. смежныжат т на диа- егулируеа первый динен с первым термокоторых ель напря-, 2ация неливстреческих является з воляет меренияУстройство для измерения температуры содержит первый (дополнительный)термоэлектрический термометр 1, измерительный прибор 2, второй (основ-.ной) термоэлектрический термометр3, делитель напряжения, состоящийиз резисторов 4 и 5 с температурными- коэффициентами, близкими к нулю, мостовую схему, в одно из плеч которойвключен терморезистор б с линейнойзависимостью сопротивления .от температуры, в смежное с ним плечо включенпеременный резистор 7, а остальныеплечи мостовой схемы содержат манганиновые резисторы 8 и 9 с температурными коэффициентами, близкими к нулю,В диагональ питания мостовой схемывключен источник 10 стабилизированного напряжения, последовательно с которым соединена цепочка, состоящаяиз зашунтированных резистором 11 последовательно соединенных постоянного 2 О12 и переменного 13 резисторов, предназначенная для плавной регулировки чувствительности мостовой схемыв заданных пределах, что дает возможность коррекции погрешности,обусловленной отклонением градуировочных характеристик термоэлектрических преобразователей от номинальной.Устрой ст во для измерения т емперату 39ры работает следующим образом.Из-за нелинейного характера зави- симости т ермо-ЭДС т ермоэлектрического термометра от температуры Е ( ) значение термо-ЭДС основного термоэлектрического термометра отличается от линейно . з ависящего от температуры напряжения Од ( ) на величину погрешности ЬО р ( ) = Е, ( ) -О ( с), Рассмат риваемая погрешность равна нулю в на чале диапазона, возрастает. с ростом температуры до максимального значения и снова уменьшается до нуля в конце рабочего диапазона измерения темпера туры. Для компенсации этой погрешности и получения линейной зависимости напряжения от температуры на выходе устройства к термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя необходимо добавить корректирующее на 5 Опряжение, величина которого зависит от температуры также, как погрешйость ЬОд(1), Корректирующее напряжение дОформируется путем получения разностного напряжения ьО , которое является результатом алгебраического суммирования встречно включенных термо-ЭДС дополнительного термоэлектрического термометра Е и выходного напряжения термо- О чувствительной мостовой схема Ор, Для приведения напряжения дО,(с) к уровню ЬО его значение должно быть пропорционально уменьшено, что достигается подачей разностного на- у пряжения дО (г) на вход высокоомного.резистивного делителя. Коэффициентделения делителя рассчитан такимобразом, чтобы обеспечить равенствокорректирующего напряжения значениюпогрешностиЬОА (с) при температуре,соответствующей максимальному значениюпогрешности дОд (примерно в середине рабочего температурного диапазона устройства), Это дает возможностьобеспечить равенство выходного напряжения устройства линейно зависящемуот температуры напряжению при трехзначениях температуры: в начале,середине и конце рабочего диапазонаПредлагаемое устройство обладает возможностью коррекции погрешностей, обуловленных отклонением реальных характеристик преобразования термоэлектрических термометров от номинальных характеристик. Для учета погрешностей настройка устройства осуществляется по результатам последней проверки термоэлектрического термометра с учетом поправок к его стандартной градуировочной характеристике. Высокая степень линейности выходного напряжения устройства дает возможность использовать в качестве измерительного прибора цифровой милливольтметр с индикацией результата измерения температуры в цифровой форме непосредственно в градусах Цельсия. Это дает возможность повы". сить точность и оперативность измере" ния температуры, что особенно важно, например, при многоточечном контроле температуры в производственных условиях. Применение устройства для измерения температуры в производствен-.ных условиях в ряде случаев позволяет увеличить процент выхода годных из- делий за счет повыш ния точности изме.-, рения температуры в процессе термо-, обработки, а также повысить их качественные характеристики.Формула изобретенияУстройство для измерения температу"ры, содержащее мостовую схему, одна диагональ которой соединена с регулируемым источником напряжения, а первый вывод выходной диагонали соединен с последовательно включенными первым и вторым термоэлектрическими термометрами, к точке соединения которых подключен резисторный делитель напряжения, измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, второй вывод выходной диагонали мостовой схемы соединен с делителем на" пряжения,. средняя точка которого через измерительный прибор соединена со вторым термоэлектрическим термометром, причем два смежных плеча830147 мостовой схемы содержат терморезистор и переменный резистор. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЗак ное 5 тент", г. Ужгород, ул, Проектная П или ал 3703/78ВНИИПИ Гпо дел113035,Ф П Тираж 907 ударственного коми изобретений и отк сква, Х(-35, Раушск1. Авторское свидетельство СССР. 463007, кл, С 01 К 7/00 19722. Авторское свидетеЛьство СССРР 498512, кл. 6 01 К 7/02, 1973