SU1377611A1

SU1377611A1 - Устройство дл измерени температуры

Info

Publication number: SU1377611A1
Application number: SU864000727A
Authority: SU
Inventors: Вальдас Юозович Виткявичюс; Ицхок Хаймович Сегалис
Original assignee: Проектно-Конструкторское Бюро "Пунтукас"
Priority date: 1986-01-02
Filing date: 1986-01-02
Publication date: 1988-02-28

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл измерени температуры, работающим в комплекте с термоэлектрическими преобразовател ми с компенсацией изменений температуры свободных концов термоэлектрического преобразователи (ТП). Цель изобретени г повышение точности измерени путем уменьшени погрешностей измереии , вызванных нестабильностью параметров эле- . ментов, цепи компенсации температуры свободных концов ТП. Система регулировани , состо ща нз дифференциальных усилителей 1 и 13, обеспечивает на коллекторах tpaH3HcTopOB 9 и 10 одинаковую величину потенциала. Раз ность напр жени на эмиттерных переходах транзисторов равна К . Да ох где К - посто нна БольцX - In q R, мана; q - зар д электрона; Т(, - абсолютна температура; R, и Rj - сопротивлени участков потенциометра 1 мехщу его движком 2 и выводом, соединенным соответственно с коллекторами транзисторов 9 и 10. При - . In |q л 1 KT, где k,. - чувствительность ТП, что достигаетс регулировкой положени движка потенциометра 1, показани измерительного прибора не завис т от температуры свободных концов ТП. Чувствительность устр-ва регулируетс путем изменени коэффи1щента усилени усилител 13. 1 ил. 55 W со о:

Description

Изобретение относитс к температур ным измерени м, а именно устройствам дл измерени температуры, работаю- щим в комплекте с термоэлектрическими преобразовател ми с компенсацией изменений температуры свободных концов термоэлектрического преобразовател .

Цель изобретени - повышение точности измерени путем уменьшени погрешностей измерени вызванных нестабильностью параметров элементов . депи компенсации температуры свободных концов термоэлектрического преобразовател .

. На чертеже приведена принципиальна электрическа схема устройства.

Устройство содержит потенциометр

I,скольз щий контакт 2 которого подключен к шине 3 источника 4 питани , включающего в себ , например, батарею 5, выключатель 6 и светоДиОд 7 дл индикации включени и исправности элементов схемы термоэлектрический преобразователь 8, термопрео&разов1а- тель дл измерени температуры свободных концов термоэлектрического преобразовател 8 - согласованную

пару транзисторов 9 и 10, расположенную р дом со свободными концами тер- моэлектрического преобразовател и имеющую одинаковую с ними температу-. ру, первый дифференциальный усилитель

II,источник 12 опорного напр жени , второй дифференциальный усилитель 13, резистор 14, схему 15 регулировки коэффициента усилени дифференциального усилител 13, включающую в себ например, набор резисторов 16.1,

16.2, 16,3 и многопозиционный пере- ключатель 17, измерительный прибор 18, например цифровой вольтмё тр , и схему 19 установки нул , включающую в себ , например, источник 20 опорного напр жени и потенциометр 21

Устройство работает следуюц т образом .

Согласованна пара транзисторов 9 и 10 и свободные концы термоэлектри- ческого преобразовател 8 имеют оди- наковую температуру, равную темпера- турб окружающей среды Т. Рабочий спай термоэлектрического преобразойа - тел 8 помещают в среду, температуру Т„5 которой необходимо измерить.

Система регулировани , состо ща из дифференциальных усилителей 11 и 13 с большим входным сопротивлением, обеспечивает на коллекторах транзисторов 9 и 10 одинаковую величину потенциала . При этом через транзистор 9 протекает ток i , где U - напр жение источиика 12 опорного напр жени ; R, - сопротивление участка потенциометра между его движком и выводом, соединенным с коллектором транзистора 9 а через транзистор 1Q - ток 1 , где RJ, - сопротивление участка потенциометра I между его движцом 2 и выводом, соеди- ненньм с коллектором транзистора 10. . Разность напр жени uU на эмит- терных переходах первого и второго транзисторов равна

К Т i, и - in.- Т X

xflnf-;(1)

где К - посто нна Больцмана;

Ч -т зар д электрона;

Т, - абсолютна температура, и не зависит от напр жени питани устройства.

К входу дифференциального усилител 13 приложено напр жение

&U+k,(T,, -ьи,, (2)

где и , - Б,д -- - падение напр «2

жени на резисторе 14; k - чувствительность термоэлектрического преобразовател . Напр жение на измерительном приборе 18 может быть представлено в виде ..

и,, .т,,.Кт() +

л,4

«-(f

(и„ + и,)(1 +|is-),

R 14

R,4

ц. 1.; +

U)

сопротивление включенного резистора 16- п (п 1,2,3) схемы 15 регулировки коэффициента усилени ; напр жение на выходе схемы

19 установки нул . R 1п т достигаетс регулировкой положени движка потенциометра 1, показани измерительного прибора не завис т от температуры свободных концов термоэлектричес- кого преобразовател Ток

Установка нул измерительного при- .бора осуществл етс путем изменени напр жени и„ . Чувствительность уст ройства регулируетс путем изменени коэффициента усилени усилител 13.

формула изобретени

Устройство дл измерени температуры , содержащее термоэлектрический преобразователь два дифференциальных усилител , источник питани , первый вывод которого соединен с общей шиной 20 устройства, термопреобразователь дл измерени температуры свободных концов термоэлектрического преобразовател , резистор, измерительный прибор, от л и ч а ю щ е е с тем, что, 25 с целью повышени точности измерени Температуры, в него введены потенциометр , источник опорного напр жени , схема регулировани коэффициента усилени , схема установки нул изме- ЗО рйтельного прибора, а термопреобразователь дл измерени температуры сво

бодных концов термоэлектрического преобразовател выполнен в виде согласованной пары транзисторов, коллекторы которых подключены соответственно к крайним выводам потенциометра и соединены соответственно с неинвертирующим и инвертирующим входами первого и второго дифференциальных усилителей , инвертирующий и неинвертирующий входы которьгх соединены с выходом источника опорного напр жени , подключенного к источнику питани , второй вьшод которого соединен с движком потенциометра, при этом выход первого дифференциального усилител соединен с базами транзисторов, эмиттер первого транзистора соединен с общей шиной устройства, а эмиттер второго транзистора с первым выводом термоэлектрического преобразовател , второй вьшод которого соединен через резистор с общей шиной устройства и через схему регулировани коэффици- ,ента усилени подключен к выходу.второго дифференциального усилител , . соединенному с первой входной клеммой измерительного прибора, втора входна клемма которого подключена к выходу схемы установки нул измерительного прибора, соединенной с источником питани .

Claims

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее термоэлектрический преобразователь, два дифференциальных усилителя, источник питания, первый вывод которого соединен с общей шиной 20 устройства, термопреобразователь для измерения температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя, резистор, измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, ^25 с целью повышения точности измерения :температуры, в него введены потенциометр, источник опорного напряжения, схема регулирования коэффициента усиления, схема установки нуля изме- зо рйтельного прибора, а термопреобразо— ватель для измерения температуры сво бодных концов термоэлектрического преобразователя выполнен в виде согласованной пары транзисторов, коллекторы которых подключены соответственно к крайним выводам потенциометра и соединены соответственно с неинверти— рующим и инвертирующим входами первого и второго дифференциальных усилителей, инвертирующий и неинвертирующий входы которых соединены с выходом источника опорного напряжения, подключенного к источнику питания, второй вывод которого соединен с движком потенциометра, при этом выход первого дифференциального усилителя соединен с базами транзисторов, эмиттер первого транзистора соединен с общей шиной устройства, а эмиттер второго транзистора — с первым выводом термоэлектрического преобразователя, второй вывод которого соединен через резистор с общей шиной устройства и через схему регулирования коэффициента усиления подключен к выходу.второго дифференциального усилителя, соединенному с первой входной клеммой измерительного прибора, вторая входная клемма которого подключена к выходу схемы установки нуля измерительного прибора, соединенной с источником питания.