Пристрій для вимірювання температури

Изобретение к а с а е т с я температурных измерений и позволяет повысить точность измерения путем уменьшения прогрессирующей погрешности термоэлектрического преобразователя (ТЭП), Через спай ТЭП I пропускается переменный ток от преобразователя 14 напряжение-ток, подключенного к вы- , ходу источника ! 3 эталонного напряжения. Сигнал с ТЗЇЇ I через усилитель Ъ модулятор-демодулятор поступает на первый вход первого дифференциального усилителя 4, на второй вход которого поступает сигнал с выхода управляемого источника 3 эталонного напряжения,, С выхода дифференциального усилителя 4 сигнал через фильтр 6 верхних ч а с тот поступает на вход фазочувствительного выпрямителя (ФЧВ) 8, а через фильтр 5 ничких частот - на вход второго дифференциального усилителя 7, к выходу которого подключен регистратор І 0 . На входы третьего дифференциального усилителя 9 поступает сигнал с выхода ФЧБ 8 и делителя 12 напряжения. Компенсация погрешности осуществляется сравнением части эталонного напряжения, снимаемого с делителя 12 напряжения г с амплитудой приращения термоЗДС ТЭП 1 в р е з у л ь т а т е эффекта Пельтье ПРИ пропускании переменного тока через спай ТЭЛ 1. 1 и л . Изобретение к а с а е т с я температурных измерений и может быть использо 4 вано при измерении температуры р а з личных сред и объектов. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры путем уменьшения прогрессирующей погрешности термоэлектрического преобразователя. На чертеже изображена схема предлагаемого у с т р о й с т в а . Устройство содержит термоэлектрический преобразователь (ТЭП) 1, уси литель 2 модулятор-демодулятор (УМД), управлявши источник 3 эталонного напряжения, дифференциальный усилитель 4, фильтр (ФНЧ) 5 низкой ч а с т о ты, фильтр (ФВЧ) 6 высокой частоты, первый дифференциальный усилитель 7, фазочувствительный выпрямитель (ФЧВ) 8, второй дифференциальный усилитель 9, регистратор 10, коммутатор 11, делитель 12 напряжения, источник 13 эталонного постоянного напряжения, преобразователь 14 напряжение-ток (ПНТ) и блок 15 управления. 578513 Устройство работает следукщим образом. Под воздействием температуры #, контролируемой среды на выходе ТП I генерируется термоЭДС:' 3 эталонного напряжения; и„ - напряжение на выходе дифференциального усилителя 9 о На выходе фильтра 5 низкой частоты формируется напряжение, равное (О где S< = А + 2В0, +ЗС0 1 - чувствитель- JQ кость ТП в рабочей точке при температуре 0, ; А, В и С - постоянные коэффициенты, зависящие от материала электродов ТП; Ц - значение термоЭДС свободных концов ТП. 15 При замиканий коммутатора I I , управляемого от блока 15, по спаю ТП 1 протекает ток от преобразователя 14 напряжение-ток, представляющего собой генератор т о к а . При этом спай ТП д о - 20 полнительно н а г р е в а е т с я (охлаждается) в зависимости от направления т о к а , протекающего по спаю, пропорционально прошедшему по нему количеству электричества з а счет эффекта ~ 25 Пельтье, при этом значение термоЭДС ТП становится равным u 5 (4) = где К 5 - коэффициент передачи ФНЧ 5/ При ВЫПОЛНеНИИ У С Л О В И Й Д 8 Л 6 , И Sfc * S. уравнение (4) может быть представлено в виде U5 = K 5 K4[KZ(S, 0,4-1 Sl K, I - к 3 и,]. (5) Переменная составляющая пульсирующего напряжения выделяется фильтром 6 высокой частоты и выпрямляется фазочувствительным выпрямителем 8, управляемым от блока 15 управления. Выпрямленное напряжение равно _ _L If = S " (2) ЗО 2 8 ХК,- S - К,1 (6) где S g - чувствительность ТІЇ при температуре 0 г = 0, ± &0 ; Д0=К 1 1 - температура дополнительного где К 66 и К » - соответственно коэфнагрева (охлаждения) спая; 35 фициенты преобразоваК - коэффициент преобразования , • ния ФВЧ 6 и ФВЧ 8 0 тока І в температуру спая. В дифференциальном усилителе 7 При управлении коммутатором 11 с из выходного напряжения Ф Ч 5 вычитаН частотой Q от блока 15 управления ется выходное напряжение ФВЧ 8, УситермоЭ^С ТП 1 будет пульсировать 40 ленная разность напряжений регистпо прямоугольной огибающей» Усиленрируется регистратором Ш, При выполная У Д 2 термоЭДС М передается на нении условий К 5 = К 8 ' К 6 и Кг1А = один из входов дифференциального уси= K^U., что достигается при выполнелителя 4, на другой вход которого нии условия поступает напряжение с выхода управ- 45 ляемого источника 3 эталонного напря(7) жения й При разомкнутом и замкнутом .K ключе коммутатора 11 на выходе диффесигнал U7 на выходе дифференциальноренциального усилителя 4 соответстго усилителя 7 будет определяться венно формируются напряжения, равные 50 выражением u где (3) и К- - коэффициенты усиления усилителей 4 и 2; К 3 - коэффициент передачи управляемого источника 2KJ L Kji (8) , К,4'К, 7 ~ г Де К 7 - коэффициент усиления дифференциального усилителя 7; К . - коэффициент деления делителя 12 напряжения; 1Т 5 5 _ 6 15785 3 четким преобразователем, подпюченным К ,А=~т ~ коэффициент преобразовак входу усилителя модулятор - демоду-, ния ПНТ 14; лятор, выход которого соединен с перU 1 3 - напряжение источника 13; вым входом первого дифференциального I - ток о усилителя, второй вход которого подключен к выходу управляемого источФ о р м у л а и з о б р е т е н и я ника эталонного напряжения, а выход Устройство для измерения темпераподключен к входам фильтра верхних частот и фильтра низких частот, вытуры, содержащее термоэлектрический ходы которых соединены соответственпреобразователь, блок управления, но с входом фазочувствительного выппервый выход которого соединен с упрямителя и первым входом второго дифравляющим входом коммутатора, источференциального усилителя, выход котоник эталонного напряжения и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 15 рого подключен к регистратору, а второй вход соединен с выходом фазочувстчто, с целью повышения точности измевительного выпрямителя и первым вхо-' рения, в него введены три дифференцидом третьего дифференциального усилиальных усилителя, усилитель модулятеля, второй вход которого через делитор - демодулятор, управляемый и с тель напряжения соединен с вторым точник эталонного напряжения, фильтр 20 выходом источника эталонного напряверхних частот, фильтр низких частот, жения, а выход подключен к управляющефазочувствительный выпрямитель, д е му входу управляемого источника э т а литель напряжения и преобразователь лонного напряжения, при этом управнапряжение-ток, вход которого соедиляющий вход фазочувствительного выпрянен с первым выходом источника э т а 25 мителя соединен с вторым выходом блолонного напряжения, а выход через ка управления. коммутатор соединен с термоэлектри Редактор А.Ревин Заказ 1907 Составитель ВоКуликов Техред Корректор М.Самборская Тираж 508 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113Q35, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101