Цифровое устройство для многоточечного измерения температуры

Цифровое устройство для многоточечного измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.VI.1972 (№ 1791512/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.XII.1973. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описапия 22.EV.1974

М. Кл. б Olk 7/12 госуоврственный комитет

Совета Министров СССР оа аелам изобретений и открьпий

УДК 536 532(088 8) Авторы изобретения

Е. А. Бабанин, В. Н. Кузнецов, Л. С. Мосин и А. М. Пелевин

Заявитель

ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОТОЧЕЧНОГО

ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к цифровой измерительной технике, в частности к измерению температуры с помощью термопар с компенсацией их холодных спаев.

Известны цифровые устройства для многоточечного измерения температуры, содержащие термопары, подключенные через коммутатор к компенсационному мосту, стабилизированный источник питания моста, измерительный блок, блок индикации результатов измерений, блок линеаризации и блок управления.

Компенсационный мост служит для компенсации изменений э.д.с. термопар при отключении температуры холодных спаев от

0 С, при которой они должны находиться. Но эта схема не обеспечивает требуемой точности компенсации э.д.с. холодных спаев, так как она не учитывает разброса характеристик термопар. По ГОСТ 3044-61 разброс значений э.д.с для хромелькопелевых термопар может достигать +0,2 мв в диапазоне температур от — 50 до +300 С, что составляет погрешность измерения ++ 3 С. Поэтому для повышения точности компенсации э.д.с. холодных спаев необходимо учитывать разброс характеристик термопар.

В связи с этим предлагаемое устройство снабжено дискретной цепью резисторов, включенной последовательно с мостом, блоком управления указанной дискретной цепью, блоком памяти значений э.д.с. каждой термопары, соответствующих заданной температуре холодных спаев, например 20 С, и блоком автоматического переноса этих значений в схему управления дискретной цепью резисторов, подключенным к блоку управления устройства, На фиг. 1 показана принципиальная схема описываемого устройства; на фиг. 2 — харакlO теристики термопар до и после компенсации.

Устройство содержит термопары 1, переходную коробку 2, коммутатор термопар 3, компенсационный мост 4 с медным сопротивлением 5 в одном из его плеч, стабилизированный

1s источник постоянного тока 6 для питания моста, измеритель э.д.с. 7, блок линеаризации 8, блок управления 9, дискретную цепь резисторов 10, блок управления 11 дискретной цепью резисторов 10, блок памяти 12, блок переноса

20 13 чисел из памяти в блок управления 11, блок индикации результатов измерений 14.

Устройство работает следующим образом.

По результатам аттестации термопар значений их э.д.с. при температуре То кодируются в

25 двоичном коде и вводятся в блок памяти 12.

По команде блока управления 9 через коммутатор 3 подключается первая термопара и из блока памяти 12 считывается число в двоичном коде, равное э.д.с. первой термопары

30 при температуре То,снятой при ее аттестации.

408170

Это число заносится в блок управления 11, который переключает резисторы дискретной цепи 10 таким образом, что выходное напряжение моста компенсации 4 равно э.д.с. холодных спаев первой термопары при номинальной температуре холодных спаев То. Э.д.с., создаваемая термопарой из-за разности температуры в переходной коробке, равной температуре окружающей среды и температуры То, компенсируется за счет изменения медного сопротивления моста компенсации. Алгебраическую сумму напряжений, снимаемых с термопары и компенсационного моста, измеряют измерителем э.д.с. 7. Результат измерения подают в блок линеаризации 8, а после линеаризации— в блок индикации 14.

После получения результата измерения на вход устройства подключают вторую термопару и все операции повторяют.

Работу устройства »а примере двух термопар поясняет фиг. 2. На ней представлены „;:àрактеристики термопар и моста компенсации, где 1 это характеристика первой термопары, холодные спаи которой находятся при 0 С и

2 — характеристика второй термопарь1, холодные спаи которой находятся при 0 С. Характеристики 1 и 2 получены при аттестацип термопарр.

1а, 2a — характерис1ики первой и второй термопары, холодные спаи кочорых находятся при температуре То.

В памяти хранятся значения э.д.с. термопар

1 и 2 при температуре То в двоичном коде.

При считывании их из памяти и коммутации дискретной цепи резисторов, выходные характеристики моста компенсации соответственно будут для первой термопары 3, для второй — 4.

После алгебраического сложения напряжения, снимаемого с моста компенсации, и э.д.с. соответствующих термопар, характеристики 1а и 2а сместятся влево и совпадут с характеристиками 1 и 2, снятыми при температуре холодных спаев, равной 0 С. Напряжение, снимаемое с термопар, включенных последовательно с мостом компенсации, при наличии предлагаемых дополнительных блоков после

10 линеаризации будет прямо пропорционально температуре рабочих спаев термопар.

Таким образом, наличие индивидуальной компенсации э.д.с. холодных спаев для каждой термопары позволяет повысить точность

ls измерения. Точность измерения температуры в диапазоне от — 50 С до +100 С для каждой точки не ниже 0,5 .

Предмет изобретения

Цифровое устройство для многоточечного измерения температуры, содержащее термопары, подключенные через коммутатор к компенсационному мосту, стабилизированный ис25 точник питания моста, измерительный блок, блок индикации результатов измерений, блок линеаризации и блок управления, о тл и ч а ющееся тем, что, с целью повышения точности, otto снабжено дискретной цепью резистоЗО ров, включенной последовательно с мостом, блоком управления указанной дискретной цепью, блоком памяти значений э.д.с. каждой термопары, соответствующих заданной температуре холодных спаев, например 20 С, и блоЗ ком автоматического переноса этих значений в схему управления дискретной цепью резисторов, подключенным к блоку управления устройства.