Устройство для дистанционного измерения температуры

(51) 4 С ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ мопреобраэователей сопротивления, ипозволяет повысить точность измерения эа счет исключения погрешностиизмерения от температурного изменения сопротивления линии связи. Устройство содержит термопреобраэователь сопротивления 1 и электрическисвязанные с ним двухпроводной линиейсвязи 2 стабилизированный источниктока 3 и операционный усилитель 4,дополнительный стабилизированныйисточник тока 5 и подключенный к еговходу делитель напряжения 6. Последовательно в цепь делителя напряжения 6 включен терморезистор 7, расположенный в одинаковых температурных условиях с большей частью линиисвязи 2. 2 з.п,ф.,2 ил. рук но для териа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СУ 1068737, кл. С 01 К 7/16, 19Патент ПНР У 1219 18,кл. С 01 К 7/16, 30.11.83.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ0861 4В цепи, содержащей термопреобразователь 1, течет ток 1 , величина1 Скоторого определяется параметрамиисточника тока 5. На первом входеоперационного усилителя 4 присутствует напряжение 11 х , величина которо 5 х 1го определяется соотношением0, =(К, +гл ) 1 с, (1)10 где К - величина сопротивления тертомопреобразователя 1, зависящая от измеряемой температуры;г, - величина сопротивления про-.лс15 водов линии связи 2;Ко второму входу усилителя 4 приложено напряжение Ц, определяемоеВха 1соотношениемЦ,х,-(К+К ) т, (г)где 1 - величина тока йсточника 5;К - величина сопротивления ниж 3него плеча делителя напряжения б;К - величина сопротивления терморезистора 7.Напряжение на выходе усилителя 4Б определяется соотношениемВых-(К+К,) " (3)где К - коэффициент усиления операционного усилителя 4,Это напряжение поступает на входиндикаторного прибора 9, где преобразуется в вид, удобный для восприя 35 тия информации об измеряемой температуре.Величины сопротивлений термопреобразователя 1, линии связи 2 и терморезистора 7 зависят от температуры,40 в которой находятся указанные элементы устройства, что можно выразитьсоотношениями=К тсо (+ тсТиэм) е (4)глс =г лс о (1+ Ы лс Тлс ) х45 Кт Кто(1+ ют Тт) ф (6)где К, Гсо, К т - соответственноначальные со 50 55 3 150Изобретение относится к термометрии, а точнее к устройствам для дистанционного измерения температурыс помощью термопреобраэователей сопротивления (термометров сопротивления), соединяемых со вторичнымиприборами проводными линиями связи.Цель изобретения - повышение точности измерений за счет устраненияпогрешности, вызываемой изменениемсопротивления проводов линии связипри изменении температуры окружающей среды,На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг, 2 - конструктивное выполнение узла совмещения терморезистора с линией связи,Устройство содержит термопреобразователь сопротивления 1, соединенный через двухпроводную линию связи2 с первым стабилизированным источником тока 3, операционный усилитель 4, второй (дополнительный) стабилизированный источник тока 5, делитель напряжения (переменный резистор) 6, терморезистор 7, находящийся в хорошем тепловом контакте спроводами линии связи 2 и включенный последовательно с переменнымрезистором б в цепь источника тока5 с помощью вспомогательной двухпроводной линии связи 8 небольшой протяженности, и индикаторный прибор 9,например вольтметр, включенный навыходе усилителя 4. Неинвертирующий вход операционного усилителя 4 соединен с положительным выводом источника тока 3,отрицательный вывод которого соединенс общей шиной устройства,с которойсоединен и отрицательный вывод источника 5. Инвертирующий вход усилителя 4 соединен с движком переменного резистора 6,Терморезистор 7 выполнен (фиг.2),например, в виде обмотки, плотноохватывающей провода линии связи 2,которая может быть выполнена из двухотрезков кабеля 10 и 11, один из которых содержит две жилы, а другой -четыре, причем в последнем случаедве из четырех жил продолжают жилыотрезка 10 кабеля, а две другие подсоединяют терморезистор 7 в цепь делителя напряжения б.Устройство работает следующим образом. противлениятермопреобраэователя 1, линиисвязи 2 и терморезистора 7при температуре, равной 0 С;К с К - соответственно ус ф Ас 1температурныекоэффициентысопротивлениятермопреобразо515008вателя 1, линиисвязи 2 и терморезистора 7;Т , Т , Т - соответственно5измеряемая температура, температура проводов линии связи 2 и терморезистора 7,При легко выполнимых условиях, выражаемых соотношениями(К г лсо) 1 -(КК о) 1=0, (7)лс г лсо Т ь Ттс фтКто Тт 1=0 (8) 15напряжение на выходе операционногоусилителя 4 будет определяться следующим выражением:ф "тс К тсо 1 тс Т из м (9)Из (9) видно, что при постоянстве 20конструктивных параметров К, ЫК , 1 т напряжение на выходе усилитсофтеля 4 будет определяться только ве:личиной измеряемой температуры, т,е.температурой термопреобразователя 1, 25и не зависит от изменения сопротивления проводов линии связи 2, обусловленного изменением температурыокружающей их среды,Условие, выражаемое соотношением Зр(7), легко выполняется за счет выбора величин К и 1 , Соотношение (8)выполняется йри помещении терморезистора 7 в одинаковые температурные условия с линией связи 2 (приэтом очевидно Т =Т ) за счет выборавеличины сопротивления терморезистора .7 из соотношения:ло 1 тсто 1 глсо(10)Формула изобретения 1, Устройство для дистанционного измерения температуры, содержащеетермопреобразователь сопротивления и электрически соединенные с ним двухпроводной линией связи стабилизированный источник тока и одним из входов операционный усилитель, выход . которого подключен к узлу представления информации, о т л и ч а ю щ е - ,61 6е с я тем, что, с целью повышенияточности измерений, в него введенытермореэистор, размещенный в тепловом контакте с проводами линии связи, дополнительный стабилизированныйисточник тока и делитель напряжения, выход которого подключен к второму входу операционного усилителя,причем терморезистор включен последовательно с делителем напряжения вцепь дополнительного источника тока,а сопротивление терморезистора и еготемпературный коэффициент сопротивленийвыбраны в соответствии с уравнением Олс 1 тсК =глс -лсгде К и г - соответственно сопротивления терморезистора и проводов линиисвязи для одной и тойже температуры;и 3, - соответственно темпет л,сратурные коэффициентысопротивления терморезистора и проводовлинии связи;1 и 1 - соответственно велитсчина тока в цепи первого и второго источников тока,2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что термореэистор выполнен в виде обмотки из изолированного провода, плотно охватывающей часть линии связи, выполненной в виде кабеля.3. Устройство по пп. 1 и 2, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что линиясвязи выполнена из двух отрезковкабеля, один из которых содержит двежилы, соединенные с термопреобразователем сопротивления, а другой -четыре жилы, две из которых соединены с жилами первого отрезка кабеляи выводами первого источника тока,а две другие - с выводами терморезистора, делителя напряжения и второго источника тока,150086Составитель В. Голубев Редактор И. Сегляник Техред М,Ходанич Корректор М, СамборскаяЗаказ 4854/35 Тираж 573 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101