Устройство для измерения температуры

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик иц 917002(61) Дополнительное к авт. свид-ву- (22) Заявлено 160480 (21) 2909837/18-10 с присоединением заявки М Р 11 М Кп з О 01 К 7/30 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявител УСТРОЙСТВ ИЗМЕРЕН ЕМПЕРАТУРЫ еличина навливачин соИзобретение относится к шумовойтермометрии.Известно устройство для измерениятемпературы, содержащее термочувст"вительный резистор, усилители, детекторы, фильтры и переключатели (1).Недостатком этого устройства является низкая точность измерения температуры.Наиболее близким к предлагаемому .цо технической сущности являетсяустройство.для измерения температу,ры, содержащее термочувствительвыйрезистор, подключенный через переключатель к последовательно соединенным усилителю, квадратору, блокувычитания, измерительному резистору,масштабируемому и выходному усилителям (2),Однако это устройство не обладает высокой точностью измерения, таккак собственные шумы усилителя зависят от величины сопротивления тер-,мочувствительного резистора,Цель изобретения - повышение точности измерения температуры.Поставленная. цель достигается тем,что в устройство введены постоянныйрезистор и переменный резистор сосхемой регулирования величины его сопротивления, вход которой соединенчерез переключатель с термочувствительным резистором, причем переменный резистор включен последовательно с термочувствительным резистором,а постоянный резистор через переключатель подключен к входу усилителя.На чертеже приведена блох-схемаустройства,Устройство содержит термочувствительный резистор 1, постоянный резистор 2, переменный резистор 3, измерительный резистор 4, усилитель 5,квадратор б, блок вычитания 7, вклю 15 чающий в себя фиксаторы 8 и 9 уровнянапряжения, переключатель 10 и диф- ференциальный усилитель 11, масштабируемый 12 и выходной 13 усилители,схему 14 регулирования. величины переменного резистора, включающую всебя источник 15 тока, фиксатор 16уровня напряжения, пороговый элемент17, цепь 18 механической обратной связи и переключатель 19, переключа 25 тель 20.Устройство работает в двухтактномрежиме следующим образом.Перед началом измерений впеременного резистора 3 уста30 ется такой, чтобы сумма велипротивлений резисторов 1 и 3 быларавной величине резистора 2, а пороговый элемент 17 схемы 14 регулирования настраивается таким образом,чтобы при подключении к входу схемырезисторов 1 и 3 напряжение на его 5выходе био равно нулю,При измерении температуры термочувствительный резистор 1 и измерительный резистор 4 помещают в среду,температуру Т которой измеряют, 10при этом резисторы 2 и 3 находятсяпри постоянной температуре Т .В первом такте к входу усилителя5 посредством переключателя 20 подключается постоянный резистор 2. 15Величина сопротивления резистора 2подбирается такой, чтобы уровеньвнутренних шумов усилителя 5 припоцключенном на его входе резисторе2 был минимальным. В блоке вычитания фиксатор 9 уровня напряжения запоминает напряжение пропорциональноесумме среднеквадратичных значенийнапряжений собственного шума каналаизмерения и шума резистора 225Кроме того, в первом такте к входу схемы 17 подключаются последовательно соединенные термочувствительный резистор 1 и переменный резистор 3. Если величина суммы сопротивлений резисторов 1 и 3 оказываетсяотличной от величины сспротивленйярезистора 2 вследствие изменениявеличины термочувствительного резистора, включается механическая об- .ратная связь, с помощью которой изменяется величина переменного резистора 3 до тех пор, пока напряжениена выходе порогового элемента 17 нестанет равным нулю. При этом величина суммы сопротивлений резисторов 401 и 3 станет равной величине резистора .2.Во втором такте резисторы 1 и,3отключаются от схемы 17, и подключаются к входу усилителя 5, а резистор 2 45отключает. Фиксатор 8 уровня напряжения блока 7 вычитания, запоминаетнапряжение пропорциональное суммесреднеквадратичных значений напряжений шума резисторов 1 и 4 и собст Овенного шума канала измерения,При этом напряжение на выходедифференциального усилителя равновеличине= К 14 К Ь РЕ 1 (Тх - То) ю (1)где Е 9, Ец - йапряжвние собстВвенных шумов каналаизмерений при подключении на его вход соответственно резистора 2 и резисторов 1и 3, Ец = Ец,Е,Е ,Е - напряжение шумов ре-зисторов 1,2 и 3 соответственно;К - коэФфициент передачиканала измерения;К - постоянная Больцмана,а Р - полоса частот, в которой измеряются шумы от резисторов 1,2 и 3;В - величина сопротивления резистора 1.Так как выход дифференциального усилителя 11 соединен.со входом масштабируемого усилителя 1 через измерительный резистор 4, который выполнен из того же материала, что и термочувствительный резистор 1, имеет величину сопротивления равную величине сопротивления резистора 1 и находится совместно с ним при одинаковой температуре, то сигнал на выходе масштабируемого усилителя пропорционален разности температурТ-То) и не зависит от величины резисторов 1 и 4.Наличие новых элементов в предлагаемом устройстве позволяет повысить точность измерения температуры за счет исключения влияния величины собственных шумв усилителя на точность измерения при изменении сопротивле ния термочувствительного резистора под действием температуры, что расширяет сферу его применения.Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный резистор, подключенный через переключатель к последовательно соединенным усилителю, квадратору, блоку вычитания, измерительному резистору, масштабируемому и выходному усилителям, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения температуры, в него введены постоянный резистор и переменныйрезистор со схемой регулирования величины его сопротивления, вход которой соединен через переключатель стермочувствительным резистором, причем переменный резистор включен последовательно с термочувствительным резистором, а постоянный резистор через переключатель подключен квходу усилителя..Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 475516, кл. 6 01 К 7/30, 1973.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2700303, кл.С 01 К 7/30,1979917002 ель В. Куликов Бабинец Корректор У. Пономаренко ста едактор И. окей аз 1875/60 30 илиал ППП фПатент, г. Ужгород, уд. Проектная, 4 Тираж 883 ИПИ Государственног о делам изобретений Москва, Ж, Раушс Подкомитетаоткрытия наб.,писное СССР 4/5