Устройство для компенсации влияния измерения температуры свободных концов термоэлектрического термометра

Устройство для компенсации влияния измерения температуры свободных концов термоэлектрического термометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 5429)7

U0l03 Советских

Социалистических

Ресгублии (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 03.03.75 (21) 2116562/10 с присоединение а заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 14.02.77 (51) М. Кл. G 01К 7/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 536 532(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Михалевский и Б. Г. Кликштейн (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ВЛИЯНИЯ

ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СВОБОДНЫХ КОНЦОВ

ТЕРМОЭЛ ЕКТРИ Ч ЕСКОГО ТЕРМОМЕТРА

Изобретение относится к области приборостроения, а более конкретно, к устройствам для измерения температуры с помощью термоэлектрических термометров.

Известен термоэлектрический термометр, в котором компенсация влияния изменения температуры свободных концов термоэлектрического термометра осуществляется путем включения последовательно в их цепь низкоомного платинового термометра сопротивления (1).

В этой схеме при изменении температуры в широких пределах компенсация оказывается недостаточной.

Известно также устройство для компенсации влияния изменения температуры свободных концов термоэлектрического термометра, выполненное в виде моста с терморезистором в одном из плеч. Одна из диагоналей моста включена последовательно в цепь термоэлектрического термометра, а к другой подключен источник питания (2). Это устройство также не дает полной компенсации при изменении температуры в широких пределах, так как выходное напряжение моста и термоэ.д.с. свободных концов термоэлектрического термометра изменяются по разным законам.

Известно также устройство для компенсации влияния изменения температуры свободных концов термоэлектрического термометра, содержащее терморезистор, включенный в схему моста, одна из диагоналей которого является выходом устройства, а другая подключена к источнику питания, на выходе которого включен полупроводниковый параметриче5 ский стабилизатор (3).

Недостатком этого устройства является то, что оно также не обеспечивает полной компенсации влияния изменения температуры свободных концов термометра, хотя за счет введения

10 в цепь питания стабилитрона, входящего в состав параметрического стабилизатора, компенсация по сравнению с другими устройствами улучшается.

Для повышения точности компенсации влия15 ния изменения температуры свободных концов термоэлектрического термометра предлагаемое устройство снабжено вторым терморезистором, включенным в одно из плеч дополнительного резистивного делителя, который

2Ý подключен в цепь питания между параметрическим стабилизатором и мостом.

На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства, Устройство состоит из терморезистора 1, 25 включенного в схему моста 2, плечи которого составляют резисторы 3, 4, 5. Одна из диагоналей моста 2 подключена к выходу резпстивного делителя 6, состоящего из резисторов 7, 8 и терморезистора 9. Вход делителя 6 под30 ключен к стабилитрону 10, входящему в сос542917

40 (2) сд Етт> (К, а Д (1 + 2><) «> В (1 «1 м»кс >1 и-<-1 А (и+1) п- 1

u., = U„<,) (1 -1- К ); тав полупроводникового параметрического стабилизатора 11, который подключен к источнику питания 12.

Выходом устройства является вторая диагональ моста 2, которая включена последовательно с термоэлектрическим термометром и измерительным прибором.

Устройство работает следующим образом.

При изменении температуры напряжение на выходе моста 2 изменяется. Выбором параметров устройства добиваются того, чтобы закон изменения этого напряжения был одинаков с законом изменения термоэ.д.с. свободных концов термометра. Так как выход моста 2 включен последовательно с свободными концами термометра, то результируюшее напряжение, воздействующее на измерительный прибор, не зависит от температуры свободных концов термометра. Так например, при изменении температуры от 0 до 60 С термоэ.д.с. свободных концов термометра е„изменяется по следующему закону:

e„= At+ At где А и  — коэффициенты разные для термоэлектрических термометров различных градуировок;

t — температура свободных концов термометра.

Для обеспечения полной компенсации необходимо, чтобы где е,,< — выходное напряжение моста 2.

Параметры устройства, обеспечивающие выполнение равенства (2), рассчитываются по следующим формулам:

<о) Г1 (" + 1)

R9,к, Q>>

> ((1 + ) K (1 + 2r ) "10) >м>кс ь о 1("+ 1)

2У<о) U = 1/ <0) (1 +. я г).

R, =REé(1+,, ) R.=R,— nRI .

< 5 Й1 Л9 — Ф (I+ .Д.

R <, Rg — сопротивления терморезисторов

<о) <о) 1 и 9 при /=0 С;

60 аь ао, а<о — температурный коэффициент сопротивления терморезисторов 1, 9 и стабилитрона 10;

U< 1, U,<,< 1 — напряжения на стабилитронс 10 и на питающей диагонали моста 2;

4„к, — максимальное изменение температу.ры свободных концов термопар.

При а — — а9)0 показанная на чертеже схема включения моста 2 обеспечивает компенсацию при а»(К

Если же а<о)К, то полная компенсация обеспечивается при подключении моста 2 параллельно резистору 8.

Для улучшения компенсации при конструировании устройства свободные концы термоэлектрического термометра, терморезисторы 1, 9 и стабилитрон 10 следует располагать вблизи друг от друга.

Улучшение компенсации по сравнению с устройством (2) достигается за счет включения резистивного делителя 6 в цепь питания моста

2, так как это позволяет выбрать параметры всего устройства таким образом, чтобы законы изменения напряжения компенсации и термоэ.д.с. свободных концов термоэлектрического термометра совпадали.

Формула изобретения

Устройство для компенсации влияния изменения температуры свободных концов термоэлектрического термометра, содержащее терморезистор, включенный в схему моста, одна из диагоналей которого является выходом устройства, а другая подключена к источнику питания, на выходе которого включен полупроводниковый параметрический стабилизатор, отличаюш,ееся тем, что, с целью повышения точности компенсации, устройство снабжено вторым терморезистором, включенным в одно из плеч дополнительного резистивного делителя, который подключен в цепь питания между параметрическим стабилизатором и мостом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. А. Коган, Л. В. Заничковская, К. М.

Обелевская, M. А. Скомская. «Преобразователь температуры с коррекцией погрешности», сб. «Тезисы докладов Всесоюзн. конф. по измерительно-информационным системам», «ИПС-73», Раздел 2. Ивано-Франковск, 1973, с. 118 — 120.

2. Ю. М. Ходжаянц, «Расчет мостовой схемы подавления нерабочего диапазона э.д.с. с автоматической компенсацией т,э.д.с. свободных концов термопар. Известия АН Армянской

ССР, XXVII № 1, 1974 серия техн. наук с.

17 — 21.

3. А. Н. Гордов. «Основы пирометрии», М., «Металлургия», 1971. с. 219.

542917

Г

1

|

Составитель Н. Никитин

Техред E. Петрова

Редактор С. Хейфиц

Корректор Н. Аук

Заказ 47/12 Изд. ¹ 126 Тираж 829 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 г

1

1

1

1

1

1 !

1 ! !

1 ! !