SU1661588A1

SU1661588A1 - Apparatus to measure temperature difference

Info

Publication number: SU1661588A1
Application number: SU894687298A
Authority: SU
Inventors: Валентин Сергеевич Гутников; Михаил Яковлевич Кубланов
Original assignee: Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1989-05-10
Filing date: 1989-05-10
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение относитс к температурным измерени м и позвол ет повысить точность измерени разности температур путем осуществлени возможности контрол величины измерительного тока, протекающего через термометры сопротивлени . Устройство содержит источник измерительного тока 1, два термометра сопротивлени 2 и 3, два операционных усилител 4 и 5 с гальванически разделенными источниками питани и резистивный датчик тока 6. Схема включени элементов устройства позвол ет получить одновременно три информативных сигнала в виде напр жений, измер емых относительно одной общей шины, один из которых зависит от разности температур в контролируемых точках, другой - от температуры в одной из контролируемых точек, а третий - от величины измерительного тока. 1 ил.The invention relates to temperature measurements and makes it possible to improve the accuracy of measuring the temperature difference by controlling the magnitude of the measurement current flowing through resistance thermometers. The device contains a measuring current source 1, two resistance thermometers 2 and 3, two operational amplifiers 4 and 5 with galvanically separated power sources and a resistive current sensor 6. The switching circuit of the device elements makes it possible to simultaneously receive three informative signals in the form of voltages measured relative to one common bus, one of which depends on the temperature difference at the controlled points, the other on the temperature at one of the controlled points, and the third on the measurement current. 1 il.

Description

Изобретение относится к температурным измерениям.The invention relates to temperature measurements.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем осуществления возможности контроля величины измерительного тока.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement by implementing the ability to control the magnitude of the measuring current.

На чертеже приведена электрическая схема предложенного устройства.The drawing shows an electrical diagram of the proposed device.

Устройство содержит источник 1 измерительного тока, два термометра 2 и 3 со; противления, два операционных усилителя 4 и 5, резистивный датчик 6 тока и двагаль; ванически разделенных источника 7 и 8 питания - операционных усилителей 4 и 5 соответственно.The device contains a source 1 of measuring current, two thermometers 2 and 3; resistance, two operational amplifiers 4 and 5, a resistive current sensor 6 and two-gang; vanically separated power supply 7 and 8 - operational amplifiers 4 and 5, respectively.

Один из выводов термометра 2 сопротивления соединен с положительным полюсом источника измерительного тока и инвертирующим входом операционного усилителя 4, а другой - с выходом операционного усилителя 4. Неинвертирующий вход операционного усилителя 4 соединен I со средней точкой 9 его источника 7 питания • и одним из выводов термометра 3 сопротивления, другой вывод которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 5 и его выходом. Неинвертирующий вход операционного усилителя 5 соеди; нен со средней точкой 10 его источника 8 питания и одним из выводов резистивного датчика 6 тока, другой вывод которого соединен с отрицательным полюсом источника 1 измерительного тока.One of the terminals of the resistance thermometer 2 is connected to the positive pole of the measuring current source and the inverting input of the operational amplifier 4, and the other to the output of the operational amplifier 4. The non-inverting input of the operational amplifier 4 is connected I to the midpoint 9 of its power source 7 and one of the terminals of the thermometer 3 resistance, the other output of which is connected to the inverting input of the operational amplifier 5 and its output. Non-inverting input of operational amplifier 5; nen with a midpoint 10 of its power source 8 and one of the terminals of the resistive current sensor 6, the other terminal of which is connected to the negative pole of the measuring current source 1.

Устройство работает следующим обра; зом.The device operates as follows; zom.

Ток источника 1 измерительного тока последовательно протекает по следующей цепи: термометр 2 сопротивления, выход операционного усилителя 4, средняя точка 9 источника 7 питания, термометр 3 сопротивления, выход операционного усилителя 5, средняя точка 10 источника 8 питания и резистивный датчик 6 тока.The current of the measuring current source 1 flows sequentially along the following circuit: resistance thermometer 2, the output of the operational amplifier 4, the midpoint 9 of the power supply 7, the resistance thermometer 3, the output of the operational amplifier 5, the middle point 10 of the power supply 8, and a resistive current sensor 6.

Операционный усилитель 4 работаете линейном режиме и обеспечивает равенство потенциалов точек 11 и 12. При этом напряжение между точками 13 и 12 равно по модулю и противоположно по знаку падению напряжения на термометре 2 сопротивления. Операционный усилитель 5 включен по схеме неинвертирующего повторителя и поддерживает равенство потенциалов точек 14 и 15.The operational amplifier 4 operates in a linear mode and ensures equal potentials of points 11 and 12. In this case, the voltage between points 13 and 12 is equal in absolute value and opposite in sign to the voltage drop on the resistance thermometer 2. Operational amplifier 5 is included in the non-inverting repeater circuit and maintains the equality of potentials of points 14 and 15.

Напряжение между точками 13 и 15 равно разности падений напряжений на термо метрах сопротивления и соответствует их разности температур. Напряжение между точками 12 и 15 равно падению напряжения на термометре 3 сопротивления и соответствует значению его температуры. Напряжение между точками 16 и 15 пропорционально величине измерительного тока с коэффициентом пропорциональности, равным значению сопротивления резистивного датчика 6 тока. Все указанные напряжения измеряются относительно одной общей точки 15.The voltage between points 13 and 15 is equal to the difference in voltage drops at resistance thermometers and corresponds to their temperature difference. The voltage between points 12 and 15 is equal to the voltage drop across the resistance thermometer 3 and corresponds to the value of its temperature. The voltage between points 16 and 15 is proportional to the value of the measuring current with a proportionality coefficient equal to the resistance value of the resistive current sensor 6. All indicated voltages are measured with respect to one common point 15.

Таким образом, схема предложенного устройства позволяет получить одновременно три информативных сигнала о разности температур в контролируемых точках, о величине температуры в одной из контролируемых точек и величине измерительного тока, протекающего через термометры сопротивления. Контроль измерительного тока позволяет внести мультипликативную поправку на величину отклонения измерительного тока от номинального значения и тем самым повысить точность измерения.Thus, the scheme of the proposed device allows you to simultaneously receive three informative signals about the temperature difference at the controlled points, the temperature at one of the controlled points and the magnitude of the measuring current flowing through the resistance thermometers. Monitoring the measuring current allows you to make a multiplicative correction for the deviation of the measuring current from the nominal value and thereby increase the accuracy of the measurement.

Claims

Claim

A device for measuring the temperature difference containing two resistance thermometers, the first operational amplifier with the first power source connected to it, the measuring current source, one pole of which is connected to one output of the first resistance thermometer connected to the inverting input of the first operational amplifier whose output is connected to the other the output of the first resistance thermometer, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a second operational amplifier with a connected meters to it are a second power source and a resistive current sensor, one output of which is connected to the second pole of the measuring current source, and the other to the midpoint of the second power supply and the non-inverting input of the second operational amplifier, the inverting input of which is connected to its output and one output of the second thermometer resistance, the other output of which is connected to the midpoint of the first power source and the non-inverting input of the first operational amplifier, with the first and second power sources being electroplating ki separated from each other.