Устройство для измерения температуры

Союз СоветснияСоциалистическихРеспублик ОЛЕСКОМУ СВИ ЕНДЬСТВУ 1) Дополнительное вт, саид-ву -Заявлено 21,09.79 (21) 2819370/18исоединениеч заявки И 9 -С 01 К 7/16 Государственный комите СССР по делам изобретений и открытий) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР момет- в усттуры, стви- произмере- термоенный цепь о усилира сопроику тока от изме- в линии измерения й погрешет установопорного ием дополного напряышение точется ов- па- разо- твую- апаэоской тату йство ержа- трицаометр выль с о и терм оковых Изобретение относится к террии и может быть использованоройствах для измерения темперсодержащих в качестве термочутельного элемента термометр стивления.Известно устройство дляния температуры, содержащееметр сопротивления, подключпосредством двух проводов вобразной связи операционногтеля. Третий вывод термометтивления подключен к источндля уменьшения погрешностинения сопротивления проводосвязи 1 .НФрстатком устройства явлнизкая чувствительность, обусленная отсутствием компенсацидения напряжения на термопреователе сопротивления, соответщего началу контролируемого дна.Наиболее близким по техничсущности и достигаемому резулк предлагаемому является устрдля измерения температуры, сощее операционный усилитетельной обратной связьюсопротивления, один из т водов которого через резистор соединен с измерительным источником тока, один из потенциальных выводов термометра сопротивления через токозадающий резистор подключен к одному из зажимов компенсирующего источника напряжения, другой зажим которОго соединен со вторым, токовым выводом термометра сопротивления и общей шиной 2.Однако низкая точностьобусловлена дополнительноностью, возникающей эа счки напряжения на делителенапряжения, а также наличнительного источника опоржения.Цель изобретения - повности измерения.Для достижения поставленной цели в устройство введены резистор сравне нкя и два дополнительных входных резистора, причем резистор. сравнения включен между вторым зажимом измерительного источника тока и общей шиной, первый входной резистор сдединяет инвертирующий вход операционног усилителя со вторым потенциальным выводом термометра сопротивления, . второй входной резистор :оединяетинвертирующий вход операционного усилителя с точкой соединения измерительного источника тока и резистора сравнения, а неинвертирующий вход операционного усилителя через резистор подключен к общей шине, при этом величина сопротивления резистора сравнения равна неличине термометра сопротивления, соответствующей началу измеряемого диапазона температур.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит термометр 1 сопротивления, подключенный к измерительному источнику 2 тока посредством токовых выводов 3 и 4 через резистор б, компенсирующий источник 7 напряжения с токозадающим резисто. ром 8, операционный усилитель 9 с входными резисторами 10-12 и резистором в цепи отрицательной обратной связи 13. Потенциальные выводы термометра сопротивления обозначены резисторами 14 и 15. Для компенсации влияния сопротивления линии связи к потенциальному выводу 15 и токовому 4 через токозадающий резистор 8 подключен компенсирующий источник 7 напряжения. Операционный усилитель 9 с входными резисторами 10 и 11 работает в режиме суммирования двух сигналов.Устройство работает следующим образом.Падение напряжения с термопреобразователя сопротивления поступает на инвертирующий вход операционного усилителя через входной резистор 10.Ч=Ч+Ч-Ч (1)Вх ф т Лгде Ч и Ч - падения напряженияЛ 1на сопротивлениелинии 4 связи соответственно измерительного источника 2тока и компенсирующего источника 7 напряжения;Ч - падение напряженияна термометре 1 сопротивления,При равенстве токов измерительного и компенсирующего источников Ч пропорционально только. величине сопротывления термопреобразователя Чт 4 В т (2) где 4 . - ток измерительного источниВОка 2;В - сопротивление термопреобразователя 1"т" о+ф тгде В - сопротивленйе термопреобраозователя. 1 в начале контролируемого диапазона;ЬВ - измерение сопротивления тертмопреобраэователя при изменении температуры. На инвертирующий вход операционного усилителя через входной резистор11 подается также падение напряженияс резистора б сравненияЧ, = - В (3)Вх5 где В - сопротивление резистора сравснения.Напряжение на выходе операционногоусилителяЧ В ( вУ АУ) (4) (О В с,В Вгде В и В - сопротинления входныхреэисторон 10 и 11;В - сопротинление резистора в цепи 13 обратной 15связи,При В = В - Вт,е. напряжение на ныходе операционного усилителя пропорционально только изменению сопротивления термопреобразователя 1.Предел погрешности компенсацииначального уровня определяется соотношениему8 ул 2 ЙлВгде В - сопротивление одной жилыЛлинии связи.30 При использовании предлагаемогоустройства для измерения температурыс пределом погрешности 0,1 приВт +2 Вд(100 Ом, сопротивление входныхрезисторов суммирующего усилителядолжно составлять В = 100 кОм,Предлагаемое устройство для измерения температуры обеспечивает болеевысокую точность измерения в сравнении с известным устройством нследст вие того, что не требуется проводитьрегулировку величины компенсирующегонапряжения, соответствующего началуконтролируемого диапазона.формула изобретения1. Устройство для измерения температуры, содержащее операционный 5 О усилитель с отрицательной обратнойсвязью и термометр сопротивления,один из токовых выводов которого через резистор соединен с измерительным источником тока, один из потенциальных выводов термометра сопротив-.ления через токозадающий резисторподключен к одному из зажимов компенсирующего источника напряжения, другоЪ зажим которого соединен со вторым токовым выводом термометра со противления и общей шиной, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, в неговведены резистор.сравнения и два:дополнительных входных резистора, при чем резистор сравнения включен междуЗаказ 4410/59 Тираж 907 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 вторым зажимом измерительного источника тока и общей шиной, первый входной резистор соединяет инвертирующийвход операционного усилителя со вторым потенциальным выводом термометрасопротивления, второй входной резистор соединяет инвертирующий входоперационного усилителя с точкой соединения измерительного источника тока и резистора сравнения, а неинвертирующий вход операционного усилителя через резистор подключен к общейшине. 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что величинасопротивления резистора сравненияравна величине термометра сопротивления, соответствующей началу измеряемого диапазона температур.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3805616,кл.б 01 К 7/16,Ч 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 614340, кл.6 01 К 7/16, 1976