Измеритель температуры

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий два термопреобразователя сопротивления, расположенные вместе, первый из которых включен в цепь обратной связи первого операционного усилителя, второй операционный усилитель , источник опорного напряжения. первый дифференциальный усилитель, входы которого соответственно соединены с выходами операционных усилителей , два резистора, подключенные перв111ми выводами к входам операционных усилителей, отличающи йс я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения измерителя исключением из его схемы четырех сумматоров, в него введен второй дифференциальный усилитель, входы которого соответственно соединены с выходом первого дифференциального усилителя и первым выходом источника опорного напряжения, второй выход коi торого подключен к вторым вьшодам ре (Л зисторов, при этом второй термопреобразователь сопротивления включен в цепь обратной связи йторого операционного усилителя со со itiik

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01)

<511 С 01 К 7/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ (21) 3726089/24-10 (22) 13.04.84 (46) 23.11.85. Бюл. Ф 43 (71) Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения

Института геологии АН АЗССР (72) С.П. Григорян, M.Ñ. Кваша, И.Н, Гасанализаде и P.À. Багиров (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 624109, кл. G 01 К: 7/22, 1978..

Авторское свидетельство СССР

У 853426, кл. G 01 К 7/22, 1979 ° (54)(57)ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий два термопреобразователя сопротивления, расположенные вместе, первый из которых включен в цепь об- ратной связи первого операционного усилителя, второй операционный усилитель, источник опорного напряжения, первый дифференциальный усилитель, входы которого соответственно соединены с выходами операционных усилителей, два резистора, подключенные первыми выводами к входам операционных усилителей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения измерителя исключением иэ его схемы четырех сумматоров, в него введен второй дифференциальный усилитель, входы которого соответственно соединены с выходом первого дифференцйального усилителя и первым выходом источника опорного напряжения, второй выход которого подключен к .вторым выводам резисторов, при этом второй термопреоб. раэователь сопротивления включен в цепь обратной связи второго операционного усилителя

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно измерителям температуры с линеаризацией характеристики термопреобразователя сопротивления.

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощения измерителя путем исключения из схемы измерителя четырех сумматоров.

На чертеже приведена блок-схема измерителя температуры.

Измеритель температуры содержит источник 1 опорного напряжения, резисторы 2 и 3, термопреобразователи

4 и 5 сопротивления с квадратичной характеристикой, рперационные усилители 6 и 7, два дифференциальных усилителя 8 и 9. Для получения на выходе измерителя сигнала в виде цифрового кода, он может содержать в своем составе аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10 с блоком 12 цифровой индикации.

В качестве термопреобразователя сопротивления в устройстве используются термопреобразователи с однотипными характеристиками, т.е. имеющие одинаковый качественный характер зависимости сопротивления от температуры и отличающиеся значением коэффициентов, описывающих их характеристики, Все остальные элементы устройства . могут быть выполнены на базе серийно выпускаемых интегральных схем.

Измеритель температуры работает следующим образом.

Зависимость сопротивления R(1) термопреобразователя с квадратичной характеристикой от температуры имеет вид

В() = R,(1 + М + В ), (1) где R — сопротивление термопреобрао о зователя при 0 С;

А и В- постоянные коэффициенты.

При помещении термопреобраэователей сопротивления в среду, температуру которой необходимо .измерить, на выходе усилителей 6 и 7 возникают напряжения

Uo 0

Ц,= — о Ra,= — (й р„д, И„В,Ь ), (2)

193472 2 где 11 — опорное напряжение на втором выходе источника опорного напряжения 1:

R u R -сопротивление резисторов 2 и 3 соответственно;

R u R -сопротивление соответственИ +2 но термопреобраэователей сопротивления 4 и 5; R и R -сопротивление термопреоб01 aZ о

10 разователей 4 и 5 при 0 С;

А1, В, и А, В -коэффициенты характеристик термопреобразователей.

15 Выходные напряжения усилителей 6 и 7 поступают на вход дифференциального, усилителя 8, на выходе которого получается разность этих напряжений

20 "о (1о 4 (1о

+ — д — — и Д k

В1 1 2 R о1 R О1 Я 01 1 R 02

2. 1 2

Сопротивления резисторов R< и Вз

1 выбираются такими чтобы выполнялось равенство R< 11 (4)

30 . При этом 0>1 линейным образом зависит от т.

u„ u„ u„ и, „=y< Я„„Я„ — „К,„А,— „й„д,t =с+а ., С выхода усилителя 8 напряжение (З5 0 поступает на один из входов дифференциального усилителя 9, на другой вход которого с первого выхода источника опорного напряжения поступает напряжение, численно равное зна40 чению коэффициента С. При этом на выходе усилителя 9 формируется напряжение 0 ><, прямо пропорциональное значению измеряемой температуры, т.е. Ц = Dt„

45 При необходимости получения выходного сигнала в виде цифрового кода с последующей цифровой индикацией, сигнал с выхода дифференциального усилителя 9 следует подать на

АЦП 10, на выходе которого будет сформирован код N прямо пропорциональный измеряемой температуре

ВЯ (6) где К вЂ” коэффициент преобразований

55 АЦП 10.

С выхода АЦП код N в этом случае поступает на вход блока индикации где воспроизводится в цифровом виде.