В. А. Никитин с. В. Бойко

R ^ R
R ^

N₃  d_{0 j}  d_oj Ek ^{H  t}  ^{2 }
R_H  R_{э } R_t  R₁ R₂  R₃  R_{4 }^_

где R_H = R₅+ R₆; R_э= R_t ║R₁+( R₂+ R₃) ║R₄, причем R₂= R₄; k= R₅/( R₅

+R₆)
║-знак параллельного соединения соответствующих резисторов.
Входное сопротивление ПНЧ должно быть достаточно велико по сравнению с сопротивлениями резисторов R₁- R₆ и ключей. В этом случае можно использовать электронные ключи, сопротивление R₃ берется того же порядка, что и изменение сопротивления R_t в диапазоне измеряемых температур.
Решив систему уравнений (16.13), получим (16.14)


R_t  1  k R₂  zR₃  1  k R₂  R₃   zR₃  _{, (16.14)}

где
z  N₂  N₃  N₂  N₁ 

Анализ (16.14) показывает, что вычисленные значения R_t не содержат погрешности, вызванные нестабильностью напряжения питания моста, нелинейностью функции преобразования неуравновешенного моста, влиянием нагрузки моста на его коэффициент передачи, а также все относительно медленно меняющиеся погрешности измерительного канала. Очевидно, что точность измерения R_t определяется точностью и стабильностью сопротивлений резисторов R₁- R₆. Значение R_t по (16.14) вычисляется в ВУ, затем по известной функции преобразования термометра сопротивления вычисляется значение измеряемой температуры. При индивидуальной

градуировке платиновых термометров сопротивления описанная ИИС позволяет измерять температуру с погрешностью 0,01-0,02 °С в диапазоне температур от 5 до +40 °С при длине линии связи до нескольких километров. Термоэлектрические преобразователи. При использовании термоэлектрических преобразователей (термопар) возникает необходимость измерения значения термо-ЭДС на выходе термопары. Для этой цели широко применяются милливольтметры и компенсаторы постоянного тока, шкалы которых градуируются непосредственно в градусах температуры.
В данном случае автоматическая коррекция погрешности осуществляется методом вспомогательных измерений, причем термометр сопротивления является вспомогательным измерительным преобразователем, а поправка вводится путем суммирования напряжений. При измерениях температуры широкое применение находят милливольтметры и автоматические электронные показывающие и самопишущие приборы ГСП.
В лабораторных условиях для точного измерения термо-ЭДС применяются лабораторные и образцовые компенсаторы постоянного тока с ручным уравновешиванием, имеющие более высокие классы точности (до 0,001).
Кварцевые термопреобразователи. В последние годы для измерения температур от -80 до +250°С все более широкое распространение получают кварцевые термопреобразователи, отличающиеся высокой разрешающей спо- собностью и имеющие частотный выходной сигнал, хорошо защищенный от помех и легко преобразуемый в цифровой код. В кварцевом термопреобразователе используется зависимость собственной частоты кварцевого элемента от температуры. В зависимости от ориентации среза относительно осей кристалла кварца изменяются зависимость частоты преобразователя от температуры и линейность функции преобразования. Кварцевые термопреобразователи имеют высокую чувствительность (до 10³ Гц/К), высокую временную стабильность (0,02 К за год) и разрешающую способность 10^-4 - 10^-7 К, что и определяет перспективность их использования в цифровых термометрах, а применение микропроцессоров открывает возможность учета их индивидуальных нелинейных градуировочных характеристик.
Пирометры.
Рассмотренные выше методы измерения температуры относятся к контактным методам. Общим их недостатком является необходимость введения датчика в контролируемую среду, в результате чего происходит искажение исследуемого температурного поля. Кроме того, непосредственное воздействие среды на датчик ухудшает стабильность его характеристик, особенно при высоких и сверхвысоких температурах и агрессивных средах. От этих недостатков свободны бесконтактные методы измерения температуры, основанные на использовании энергии излучения нагретых тел. Тепловое излучение любого тела можно характеризовать количеством энергии, излучаемой телом с единицы поверхности в единицу времени и приходящейся на единицу диапазона длин волн. Такая характеристика представляет собой
спектральную плотность и называется спектральной светимостью или интенсивностью монохроматического излучения. Интеграл от спектральной светимости по всем длинам волн от нуля до бесконечности дает интегральную интенсивность излучения. Законы температурного излучения определены совершенно точно лишь для абсолютно черного тела. Зависимость

λ
спектральной светимости R^* абсолютно черного тела от температуры и длины
волны выражается формулой (16.15)

1

