Устройство для измерения разности температуры

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 857739(28) П риоритет -Опубликовано 23.08.81. Бюллетень М 31Дата опубликования описания 23.08.81 оо аеяам изеВретееий к открытий(71) Заявител ано-Франковское специальное конс средств автоматизации(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУРЫ 1 Изобретение относится к измерительной тех 0 нике и может быть использовано в различныхотраслях промышленности для определения разности температуры, например в теплосчетчиках,используемых для подсчета тепловой знергиижидкого теплоносителя,5Известно устройство для измерения разноститемператур, содержащее мостовую схему, всмежные плечи которой включены термометрысопротивлений, а в измерительную диагональмоста включен усилитель с отрицательной обрат-Оной связью, Для устранения нелинейности выходной характеристики мостовой схемы используется дополнительный термометр сопротивления, включенный либо параллельно питающейдиагонали моста, либо в цепь обратной связиусилителя 1) .Существенным недостатком зтого устройстваявляется то, что оно требует установки дополнительного датчика температуры, что усложняет схему измерения и ее настройку.Наиболее близким по технической сущностии достигаемому результату к изобретению является устройство, содержащее первый и второй датчики температуры, выполненные в виде термометров сопротивления, включенные в смежные плечи моста, дополнительные резисжрь 1 моста и усилитель с отрицательной обратной связью 2).Однако наличие в известном устройстве до полнительных резисторов мостовой схемы вызывает дополнительную погрешность измерения при изменении внешних условий. Кроме того, зависимость выходного сигнала от разности температур в достаточно широком динамическом диапазоне получается нелинейной.Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измеряемых температур.Эта цель достигается тем, что в устройство для измерения разности температур, содержащее первый и второй датчики темпера. туры, выполненные в виде термометров сопротивления, усилитель с отрицательной обратной связью, введены источник стабилизиро. ванного постоянного тока, второй усилитель блок вычитания, согласующие резисторы и резисторы обратной связи, причем источник тока, первый и второй термометры сопротив.3 85773пения соединены последовательно, вход первого, усилителя через согласующий резисторсоединен с точкой соединения источника тока и второго термометра сопротивления, входвторого усилителя через согласующий резис 5тор соединен с общей точкой первого и вто.рого термометров сопротивления, выход первого и выход второго усилителей через согласующие резисторы соединены соответствен-,но с неинвентирующим и инвентнрующимвходами блока вычитания, причем сопротивления согласующих резисторов и резисторовобратной связи выбраны из соотношения коэффициента передачи по инвертирующему инеинвертирующему каналам 1:2.На чертеже изображена схема предлагаемо.го устройства.Устройство для измерения разности температур содержит источник 1 тока, термометры2 и 3 сопротивления, соединенные последовательно, операционные усилители 4 и 5, блок6 вычитания, согласующие резисторы 7 - 10 ирезисторы 11 - 16 обратной связи.Предлагаемое устройство работает следующим образом,25Падения напряжений, выделяющиеся на термометрах 2 и 3 сопротивления при протекании тока от источника 1 поступают на неинвертирующие входы операционных усилителей4 и 5, охваченных отрицательной обратнойсвязью через резисторы 11 и 12,Выходные напряжения усилителей 4 и 5олределяются выражениями 9 аКоэффициенты передачи вычитаюаего устрой+ства 6 по К б прямому К ь и инвсрсному каналам определяются соотношениями(7) с = - - (8)9где К 9,%, Ки Й, сопротивления соответствен.ио резисторов 9, 10, 13 и 16. Напряжение на выходе блока 6 вычитанияопределяется соотношением Ц,=К Ц,Ц,- К Т(1) (2) В связи К неэави возможное резистороров 2 и 3 условие твенно;операционных г = 2 к 1 2) ветственно При этом формувиде нных ожно переписат ажениями 06 = К 11 В,.К 11%=К 1 (ВЪ-й 2) 11 5где К 1-1 - соп 4) т.е, получаем линейную зависимость в50го сигнала от разности температур.Погрешность измерения температурпредлагаемой схеме не превышает О,апазоне измеряемых температур от 2150 С,Изменяя коэффициенты передачи оонных усилителей можно вводить корРхарактеристики преобразования входньпалов, необходимую для учета фактояющих на погрешность измерения. ходноы по% в ди ера рек цию дх сиг 141.К и5 2 114 ов, вли О -1(,К. 1 К )К,ц =11 Кр,огде 3 - ток источника 1 тока;и Й - сопротивления термомет2;5сопротивления соответсК К - коэффициент передачи4 5усилителей 4 и 5 сооКоэффициенты передачи операцилителей 4 и 5 определяются выр 1 ротивления резисторов 11 -5 15 соответственно. Подставив значения коэффициентов переда и в формулы (1) и (2) получаемО 4=Т(К+К)(5) с тем, что коэффициенты К, иимы между собой, всегда имеетсяь выбрать значения сопротивленийтаким образом, чтобы выполнялос857739 оставитель Н. Горшковаехред М, Коштура ректор С. Корниенко. актор Н. Рогулич Тираж 907 ИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытийакаэ 722 дписное 11303 ул, Проектная, 4 лиал ППП "Патент", г,5Формула изобретенияУстройство для измерения разности температуры, содержащее первый и второй дат. чики температуры, выполненные в виде термометров сопротивления, усилитель с отрицательной обратной связью, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения :точности и расширения диапазона измеряемых температур, в устройство введены источник стабилизированного постоянного тока, второй усилитель, блок вычитания, согласующие резисторы и резисторы обратной связи, причем источник тока, первый и второй термометры сопротивления соединены последовательно, вход первого усилителя через согла. сующий резистор соединен с точкой соединения источника тока и второго термометра сопротивления, вход второго усилителя через согласующий резистор соединен с обшей точкой первого и второго термометров сопротивления, выход первого и выход второгоусилителей через согласующие резисторы сое.динены соответственно с неинвертируюшимии инвертируюшими входами блока вычитания,причем сопротивления согласующих резисторови резисторов обратнои связи выбраны изсоотношения коэффициента передачи по инвертирующим и неинвертируюгцим каналам1:2, .с Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 1. Авторское свидетельство СССР йф 263211,кл. 6 О 1 К 7/18, 1968. 2, Авторское свидетельство СССР Ко 528464,кл, 6 01 К 17/08, 1974 (прототип).