теля Д, связанного с движком реохорда и пером самописца. Вращаясь, двигатель перемещает движок реохорда до тех пор, пока мост не придет в состояние равновесия.

гз L..

I

Од J

Перемещение движка пропорционально изменению сопротивления Rq, и шкала прибора градуируется по температуре.

Как видно из рис. П-14, а, терморезистор в данном случае присоединен к мостовой цепи с помощью трехпровод-ной линии связи. Благодаря этому уменьшается погрешность, вызываемая изменением сопротивления проводов линии. Действительно, сопротивления проводов 1 и /-3 включены в соседние плечи моста (последовательно с Rq и Рз), а сопротивление npoBo-.f да 2 включено последовательно с источником питания. Таким образом, /-2 вообще не влияет на состояние равновесия, а влияния сопротивлений и в значительной степени компенсируют друг друга.

Если обозначить буквой Г[ относительное перемещение движка реохорда от нижнего по схеме зажима, то условие равновесия моста в схеме рис. И-14, а запишется следующим образом:

{Re Л-гхЛ- nRp)= fР, + (1 -ц) Рр] (Рз + з). Из этого равенства соответственно найдем

Рис. и 14

2в -(1 -Ьр) 3 +Уз-Уз

Последнее соотношение позволяет количественно оценить влияние нестабильности сопротивлений Гу и на показания прибора т].

Широкое распространение цифровых вольтметров привело к тому, что в настоящее время получили применение измерительные цепи, основанные на преобразовании сопротивления в напряжение.

На рис. 11-14,6 показана схема преобразователя сопротивления в напряжение, содержащая неравновесный мост, в одно из плеч которого включен по трехпроводной схеме терморезистор Rq. Благодаря использованию в цепи операционного усилителя ОУ достигается линейная зависимость выходного напряжения Uk от сопротивления Rq. Напряжение на выходе ОУ, которое является напряжением пптания моста, равно U = Uq (Ri + Rq + Гу + rlRy. Выходное напряжение

моста определяется как

Rl Ra + Rs

Если Ri = R.i = Rs = R я Rq = R + AR,TO

feyx = fo(Ai? + /-i-/-8)/(2/?).

Как видно из последнего выражения, сопротивления проводов Гг и Гз компенсируют друг друга и при гг выходное напряжение tBbix = 0.5 UoR/R. Напряжение питания Uq ограничивается значением допустимого тока через терморезистор, ток через терморезистор определяется формулой / = UoiRi.

7 гз т

Рис. 41-15

Радикальным методом борьбы с влиянием проводов соединительной линии является использование четырехпроводного включения терморезистора (см. § 3-5). Четырехпроводное включение показано на рис. 11-15, G. Через терморезистор протекает ток /д, задаваемый стабилизатором тока или специальным источником с большим внутренним сопротивлением. Таким образом, сопротивления проводов и 4, а также изменение сопротивления Re не влияют на ток /q. Если для измерения напряжения f/вых использовать вольтметр с высоким входным сопротивлением, то сопротивления проводов/2 и /"з также не повлияют на результат измерения. Так обеспечивается практически полное исключение погрешностей, вызванных нестабильностью сопротивлений проводов соединительной линии, а напряжение t/„bix определяется простым соотношением f/gbix = ое-

Один из возможных вариантов цепи с источником тока и четырех-проводной соединительной линии показан на рис. 11-15, б. Источник тока здесь построен на основе операционного усилителя 0У1 и резисторов с сопротивлениями Ri - Rt. Как известно [1], если в такой цепи установить RJR3 = R2/R1, то ток /о, поступающий в терморези-

стор Re (при условии, что Rl = оо), будет определяться соотношением / = U0/R3.

Операционный усилитель 0У2 обеспечивает поддержание нулевого потенциала на нижнем зажиме терморезистора Re вне зависимости от сопротивления проводов Гд и г. Благодаря этому напряжение между проводом и землей оказьшается пропорциональным Re и отпадает необходимость в использовании дифференциального усилителя.

Построенный на основе операционного усилителя ОУЗ неинвер-тирующий усилитель обеспечивает выходное напряжение, равное

V....IoRe{l+Re/R,)-yoRo/Rb-Vo[[l +)-]. (117)

Если требуется, чтобы при начальном значении сопротивления терморезистора Re = Rg обеспечивалось равенство выходного напряжения f/gbix нулю, то отношение Re/Rb следует выбирать в соответствии с равенством Rq/Rs = R0KR3 - Ro)- Тогда иых = = Ug (Re - Ro)/{Rs - Ro)-

Вводя в измерительную цепь (рис. П-15, б) резистор R, можно скорректировать в некоторых пределах нелинейность преобразования температуры в сопротивление Re (если таковая нелинейность имеется). При введении R нужно скорректировать значения сопротивлений Rl - /?4 так, чтобы выполнялось равенство R (Rg + Rt)/(RsR7) = = RJRi- При этом ток Ig оказывается равным Ig - Ug/Rg + Uix/R-

Подставляя в выражение (11-7) найденные значения Ig и Re/Rb, получим соотношение

fBb,x =/?в +(1 + ) - iO .

из которого определим иых как

г/ г/ У -О

Ьвых = Ьо-

R7 (Ra - о).

Подобным путем при правильном выборе элементов цепи удается скорректировать погрешность линейности платинового термометра сопротивления и уменьшить эту погрешность в диапазоне измерения О-400 °С до значения 0,1-0,2 °С. Без линеаризации погрешность линейности составляет около 8 °С.

Полупроводниковые терморезисторы имеют весьма нелинейную зависимость сопротивления от температуры (кривая / на рис. 11-16, а). Для полупроводниковых терморезисторов разработаны специальные линеаризующие цепи.

Простейшая из таких цепей образуется при шунтировании полупроводникового терморезистора постоянным сопротивлением, как это показано на рис. 11-16, б. Линеаризованное сопротивление Re = = ReRiKRe + Rl) изменяется в зависимости от температуры в соответствии с кривой 2 на рис. 11-16, с. Для того чтобы получить точку перегиба кривой 2 при заданной температуре {Т„ целесообразно