SU857739A1 - Устройство дл измерени разности температуры - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в различных отрасл х промышленности дл  определени  разности температуры, например в тешгосчетчиках, используемых дл  подсчета тепловой энергии жидкого теплоносител . Известно устройство дл  измерени  разности температур, содержащее мостовую схему, в смежные плечи которой включены термометры сопротивлений, а в измерительную диагональ моста включен усилитель с отрицательной обрат ной св зью. Дл  устранени  нелинейности выходной характеристики мостовой схемы используетс  дополнительный термометр сопротивлени , включенный либо параллельно питающей диагонали моста, либо в цепь обратной св зи усилител  1. Существенным недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно требует установки дополнительного датчика температуры, что усложн ет схему измерени  и ее настройку. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл  етс  устройство, содержащее первый и второй датчики температуры, выполненные в виде термометров сопротивлени , включенные в смежные плечи моста, дополнительные резисторы моста и усилитель с отрицательной обратной св зью 2. Однако наличие в известном устройстве до полнительных резксторов мостовой схемы вызывает дополнительную погрешность измерени  при изменении внещних условий. Кроме того, зависимость выходного сигнала от разности температур в достаточно щироком динамическом диапазоне получаетс  нелинейной. Цель изобретени  - повыщение точности и расщирение диапазона измер емых температур. Эта цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  разности температур, содержащее первый и второй датчики температуры , выполненные в виде термометров сопротивлени , усилитель с отрицательной обратной св зью, введены источник стабилизированного посто нного тока, второй усилитель блок вычитани , согласующие резисторы и резисторы обратной св зи, причем источник тока , первый и второй термометры сопротив- .

385

лени  соединены последовательно, вход первого , усилител  через согласующий резистор соединен с точкой соединени  источника тока и второго термометра сопротивлени , вход второго усилител  через согласующий резистор соединен с общей точкой первого и второго термометров сопротивлени , выход первого и выход второго усилителей через согласующие резисторы соединены соответствен- , но с неинвентиругощим и инвентирующим

входами блока вычитани , причем сопротивлени  согласующих резисторов и резисторов обратной св зи выбраны из соотНощени  коэффициента передачи по инвертирующему и неинвертирующему каналам 1:2.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство дл  измерени  разности температур содержит источник 1 тока, термометры 2 и 3 сопротивлени , соединенные последовательно , операционные усилители 4 и 5, блок 6 вычитани , согласующие резисторы 7-10 и резисторы Jl-16 обратной св зи.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Падени  напр жений, выдел ющиес  на термометрах 2 и 3 сопротивлени  при протекании тока от источника 1 поступают на неинвертирующие входы операционных усилителей 4 и 5, охваченных отрицательной обратной св зью через резисторы И и 12.

Выходные напр жени  усилителей 4 и 5 определ ютс  выражени ми ()K4, Uj - I 1.5 , где 3 - ток источника 1 тока; Ч VI Ra сопротивлени  термометров 2 и 3 сопротивлени  соответственно; К мКс- коэффициент передачи операционны усилителей 4 и 5 соответствершо. Коэффициенты передачи операционных уси лителей 4 и 5 определ ютс  выражени ми V ilJLL ll. .R 45 - 14 + где сопротивлени  резисторов II - 15 соответственно. Подставив значени  коэффициентов переда чи в формулы (I) и (2) получаем U.I(R3-.R.).- (5) 15 Rl --Ri-t .

Коэффициенты передачи вычитающего устройства 6 по Kg пр мому К и инверсному ч каналам определ ютс  соотношени ми

1Ь

(7) (8)

гдеЯд Я д Я э иRjj conpoTHBneHHH соответственно резисторов 9, 10, 13 и 16.

Напр жение на выходе блока 6 вычитани  определ етс  соотношением

...

45

,,, 1оСЯ,) f. ЬзЙ141Мто.

) K,I()-KaIRaСО)

V )(),

) к.

М9

W - Ri3(Ri4- R-ч)

C-l-i)

R, R4 В св зи с тем, что коэффициенты Kj и К2 независимы между собой, всегда имеетс  возможность выбрать значени  сопротивлений резисторов таким образом, чтобы выполн лось условие Кг 2к1. При этом формулу (9) можно переписать в виде Ug-k.,TK.K IH5-2K n i-K ,I(.)(3) т.е. получаем линейную зависимость выходного сигнала от разности температур. Погрещность измерени  температуры по предлагаемой схеме не превышает 0,1% в диапазоне измер емых температур от 20 до 150°С. Измен   коэффициенты передачи операционных усилителей можно вводить коррекцию характеристики преобразовани  входных сигналов , необходимую дл  учета факторов, вли ющих на погрешность измерени .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения разности температуры, содержащее первый и второй датчики температуры, выполненные в виде термометров сопротивления, усилитель с отри- ₅ дательной обратной связью, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения 'точности и расширения диапазона измеряемых температур, в устройство введены источник стабилизированного постоянного тока, щ 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- * 5 сующий резистор соединен с точкой соединения источника тока и второго термометра сопротивления, вход второго усилителя через согласующий резистор соединен с общей точ-¹ кой первого и второго термометров сопротивления, выход первого и выход второго усилителей' через согласующие резисторы соединены соответственно с неинвертирующими и инвертирующими входами блока вычитания, причем сопротивления согласующих резисторов и резисторов обратной связи выбраны из соотношения коэффициента передачи по инвертирующим и неинвертирующим каналам 1:2, *