Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения температуры, а также помехозащищенность. На вход операционного усилителя (ОС) 6 через первый 10, второй 11 резисторы и провода 4,5 четырехпроводной линии связи поступает напряжение с термопреобразователя сопротивления (ТС) 1, подключенного через резистор сравнения 9 к источнику тока 8. Отношение сопротивления ТС 1, соответствующего началу измеряемого диапазона температур, и отношение сопротивления третьего резистора 12, включенного между резистором 9 и неинвертирующим входом ОС 6, равны значению коэффициента усиления ОС 6 по инвертирующему входу. Для повышения помехозащищенности устройство содержит дифференциальный усилитель 13 и резистор 14 подавления помехи. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

C0l03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 G OI К 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4332755/24-10 (22) 24. 11.87 (46) 15.01.90. Вюл. У 2 (71) Институт кибернетики . им. В.M.Ãëóøêîíà и Специальное конструкторско-технологическое бюро

"Промавтоматика" (72) Г.С.Лобачевский и В,Н.Мамаев (53) 536.53 1(088 ° 8) (56) Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах.

Л.: Энергия, 1980, с. 122.

Авторское свидетельство СССР

У 838416, кл. С 01 К 7/16, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ TEMIE-

РАТУРЫ (57) Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения температуры, „„SU„„1536219 А1

2 а также помехозащищенность. На вход операционного усилителя (ОС) 6 через первый 10, второй 11 резисторы и провода 4,5 четырехпроводной линии связи поступает напрякение с термопреобразователя сопротивления (ТС) 1, подключенного через резистор 9 сравнения к источнику 8 тока. Отношение сопротивления ТС 1, соответствующего началу измеряемого диапазона температур, и отношение сопротивления третьего резистора 12, включенного между резистором 9 и неинвертирующим входом ОС 6, равны значению козффициента усиления

0С б по инвертирующему входу. Для по.вышения помехозащищенности устройство д

Я содержит дифференциальный усилитель

13 и резистор 14 подавления помехи.

1 з,II.ô-лы, 1

1536219

Up=I(R +Rns+Rz) (о+ aR+Rn +Re) где к,=

=(R,+Ля)—

ДЕ— сопротивление ТС 1; отклонение сопротивления

ТС 1 от значения Ro, сопротивление провода 3 45 линии связи; ток через термопреобразователь 1.

Rn

Напряжение U на неинвертирующем входе операционного усилителя 6 при условии RzvR„ и (R + R ) )) R где R „ — сопротивление провода 5, что легко выполняется, равно

Н.з 55

Т R + I R -- — =---. (2)

"" К +RЗ

При условии р что R,(> (R <> + R > +

R„„ + R„), где В.„ — сопротивление

Изобретение относится к температурным измерениям и может быть исполь1 зовано в устройствах для измерения температуры и других неэлектрических величин, которые преобразуются в сопротивление, с помощью удаленных резистивных преобразователей.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры 10 при упрощении устройства, а также повышение помехозащищенности.

На чертеже представлена схема устройства для измерения температуры.

Устройство для измерения температу-15 ры содержит термопреобразователь сопротивления (ТС) 1, четырехпроводную линию связи с проводами 2, 3, 4 и 5, операционный усилитель 6 с резистором

7 в цепи обратной связи, источник 8 тока, резистор 9 сравнения, первый резистор 10 второй резистор 11, третий резистор 12, дифференциальный усилитель 13 и резистор 14 подавления помехи. 25

Отношение сопротивления R резистоN ра 9 сравнения к сопротивлению R, ТС 1, соответствующего началу измерительного диапазона, а также отношение сопротивления R 3 резистора 12 к сопротив- 30 лению R второго резистора 11 должно

2 быть равно значению коэффициента. усиления операционного усилителя 6 по инвертирующему входу.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение U д на первом потенциальном выводе ТС 1 равно: провода 4, коэффициент. усиления К<, операционного усилителя 6 по инвертирующему входу равен

К

Rqz + R Rg + Rqs

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры содержащее термопреобразователь сопротивления, первый и второй токовые выводы которого соединены через первый и второй провода линии связи соответственно с первыми выводами источника тока и резистора сравнения, второй вывод которого подключен к второму выводу источника тока, операционный усилитель с резистором обратной связи, инвертирующий.вход которого через первый резистор и третий провод линии связи соединен с перBbM потенциальным выводом термопреоб— разователя сопротивления, второй поК(R, (3) где R — сопротивление резистора 7.

Коэффициент усиления по неинвертирующему входу (4)

Напряжение на выходе операционного усилителя 6 определяется из выражения

Ugg(y» U 8 K <+1 U д K () ° (5)

Учитывая что R З R 2 K (-) и R (R o

=K(,, окончательно получаем (6)

Таким образом, выходной сигнал усилителя 6 однозначно связан с приращением сопротивления термопреобразователя сопротивления и, следовательно, с измеряемой температурой.

Для подавления синфазных помех выходной сигнал операционного усилителя 6 подается на один из входов, дифференциального усилителя 13, другой вход которого соединен с общим выводом усилителя 6 гальванически развязанным от дифференциального усилителя 13. Если выбрать величину сопротивления R резистора 14 подавления

5 синфазной помехи достаточно большой

1 » 3. то прн наличии синфазной поме,- Э хи между выводом ТС 1 и земляной шиной она будет поступать одновременно на два входа дифференциального усилителя и взаимно вычитаться, не оказывая влияния на выходной сигнал дифференциального усилителя, пропорциональной величине U

Составитель В. Куликов

Редактор M. Бандура Техред N,дидык

Корректор H. Кучерявая

Заказ 101 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,10.1

5 153621 тенциальный вывод которого через четвертый провод линии связи соединен с первым выводом второго резистора, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через третий резистор с первым выводом резистора сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, второй вывод второго резистора соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, общий вывод которого подключен к второму выводу источника тока, при этом отношение сопротивления резистора сравнения к сопротивлению термопреобразователя сопротивления, соответствую9 6 щему началу измеряемого диапазона температур, и отношение сопротивления третьего резистора к сопротивлению второго резистора равны значению коэффициента- усиления операционного усилителя по инвертирующему входу.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно содержит дифференциальный усилитель, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу и общему выводу операционного усилителя, соединенному с общей шиной дифференциального усилителя через резистор подавления синфазной помехи.