<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">pribor</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Приборостроение</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Journal of Instrument Engineering</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0021-3454</issn><issn pub-type="epub">2500-0381</issn><publisher><publisher-name>Национальный исследовательский университет ИТМО</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17586/0021-3454-2023-66-4-342-349</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">pribor-100</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МЕТРОЛОГИЯ И МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>METROLOGY AND METROLOGICAL SUPPORT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Метрологический анализ цифрового измерителя разности температур с применением термопреобразователей сопротивления</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Metrological analysis of a digital temperature difference meter using thermal resistance converters</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мамиконян</surname><given-names>Б. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mamikonyan</surname><given-names>B. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Борис Мамиконович Мамиконян — д-р техн. наук, профессор; кафедра ЭЭИАС</p><p>Гюмри</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Boris M. Mamikonyan - Dr. Sci., Professor; Department of EEIAS</p><p>Gyumri</p></bio><email xlink:type="simple">gyumri@polytechnic.am</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Национальный политехнический университет Армении, Гюмрийский филиал</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>National Polytechnic University of Armenia, Gyumri Branch</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>26</day><month>11</month><year>2024</year></pub-date><volume>66</volume><issue>4</issue><fpage>342</fpage><lpage>349</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Национальный исследовательский университет ИТМО, 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Национальный исследовательский университет ИТМО</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Национальный исследовательский университет ИТМО</copyright-holder><license xlink:href="https://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/100">https://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/100</self-uri><abstract><p>Предложен цифровой измеритель разности температур, в котором применяются платиновые термопреобразователи сопротивления (ПТС). Измеритель содержит измерительную цепь, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифровой индикатор. В измерительную цепь введен операционный усилитель для создания встречного тока в одном из ПТС, который включен в цепи обратной связи операционного усилителя. ПТС подключены по четырехпроводной линии связи, сопротивления проводов которой не нуждаются в подгонке, поскольку не влияют на результат измерения. Использован АЦП двухтактного интегрирования. На дифференциальные измерительные входы АЦП поступают сигналы падения напряжений соответствующих ПТС. На один из входов опорного напряжения АЦП поступает сигнал падения напряжения на опорном резисторе, в котором через ПТС протекает измерительный ток. Благодаря этому выходной код АЦП не зависит от измерительного тока. Выполнен метрологический анализ преобразования разности сопротивлений ПТС в цифровой код, источниками погрешностей являются напряжение смещения нуля операционного усилителя, неточность и нестабильность опорного резистора. Установлено, что рассмотренная схема измерительной цепи пригодна для использования в узкопредельных измерителях разности температур. При этом линии связи ПТС могут иметь любую длину и не нуждаться в подгонке сопротивлений соединительных проводов.  </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>A digital temperature difference meter is proposed, in which platinum resistance thermal converters are used. The meter contains a measuring circuit, an analog-to-digital converter (ADC), and a digital indicator. An operational amplifier is introduced into the measuring circuit to create a countercurrent in one of the resistance thermal converters included in the feedback circuit of the operational amplifier. The thermal converters are connected via a four-wire communication line. The line wire resistances do not affect the measurement result and therefore do not need to be adjusted. A push-pull integration ADC is applied. The differential measuring inputs of the ADC receive voltage drop signals from corresponding thermal converters. One of the reference inputs of the ADC receives a voltage drop signal across the reference resistor, in which the measuring current flows through the thermal converter. This makes the output code of the ADC to be independent of the measuring current. The metrological analysis of transformation of the thermal converter resistance difference into the digital code is performed, the revealed sources of errors are the zero-bias voltage of the operational amplifier, inaccuracy and instability of the reference resistor. It is established that the considered scheme of the measuring circuit is suitable for use in narrow-limit temperature difference meters. In this case, the communication lines of thermal converters can have any length and do not need the connecting wires resistances to be adjusted.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>измерение</kwd><kwd>разность температур</kwd><kwd>термопреобразователь сопротивления</kwd><kwd>измерительная цепь</kwd><kwd>измерительный ток</kwd><kwd>измерительное напряжение</kwd><kwd>опорное напряжение</kwd><kwd>погрешность измерения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>measurement</kwd><kwd>temperature difference</kwd><kwd>thermal resistance converter</kwd><kwd>measuring circuit</kwd><kwd>measuring current</kwd><kwd>measuring voltage</kwd><kwd>reference voltage</kwd><kwd>measurement error</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Геращенко О. А., Гордов А. Н., Еремина А. К. и др. Температурные измерения. Справочник. Киев: Наук. думка, 1989. 704 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gerashchenko O.A., Gordov A.N., Eremina A.K. et al. Temperaturnyye izmereniya. Spravochnik (Temperature Measurements. Directory), Kyiv, 1989, 704 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Крамарухин Ю. Е. Приборы для измерения температуры. М.: Машиностроение, 1990. 208 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kramarukhin Yu.E. Pribory dlya izmereniya temperatury (Temperature Measuring Instruments), Moscow, 1990, 208 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Industrial temperature measurement. Basics and practice. ABB Automation products GmBH, 2013. 324 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Industrial temperature measurement. Basics and practice, ABB Automation products GmBH, 2013, 324 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заничковская Л. В. и др. О методических погрешностях некоторых схем измерения разности температур // Измерительная техника. 1972. № 11. С. 47—49.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zanichkovskaya L.V. et al. Measurement Techniques, 1972, no. 11, pp. 47–49. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Барковский Ю. М., Гаврилов Ю. М. Совершенствование вторичных приборов для измерения температуры и разности температур // Приборы и системы управления. 1994. № 1. С. 26—27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barkovsky Yu. M., Gavrilov Yu. M. Instruments and Systems: Monitoring, Control, and Diagnostics, 1994, no. 1, pp. 26–27. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. РФ 2025675, МПК G01K 3/08 (1990.01). Устройство измерения температуры и разности температур / В. Д. Смирнов, В. Г. Матвеев. Заяв. 5057900/10 от 06.08.1992; опубл. 30.12.1994.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Patent RU 2025675, G01K 3/08 (1990.01), Ustroystvo izmereniya temperatury i raznosti temperatur (Device for Measuring Temperature and Temperature Difference), V.D. Smirnov, V.G. Matveev, Patent application no. 5057900/10, Priority 06.08.1992, Published 30.12.1994. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. AM 2120, МПК G01K 7/16 (2006.01). Измерительный преобразователь разности температур / Н. А. Шахкамян, А. С. Шахкамян. Заяв. AM20070115 от 31.10.2007; опубл. 25.07.2008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Patent AM 2120, G01K 7/16 (2006.01), Izmeritel'nyy preobrazovatel' raznosti temperatur (Temperature Difference Measuring Transducer), N.A. Shakhkamyan, A.S. Shahkamyan, Patent application no. AM20070115, Priority 31.10.2007, Published 25.07.2008. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. РФ 2405131, МПК G01K 3/08 (2006.01), G01K 7/16 (2006.01). Устройство измерения разности температуры с терморезистивными датчиками / С. Д. Леонов, А. А. Максимчук, Ю. В. Троицкий. Заяв. 2009143053/28 от 20.11.2009; опубл. 27.11.2010.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Patent RU 2405131, G01K 3/08 (2006.01), G01K 7/16 (2006.01), Ustroystvo izmereniya raznosti temperatury s termorezistivnymi datchikami (Device for Measuring Temperature Difference with Thermoresistive Sensors), S.D. Leonov, A.A. Maksimchuk, Yu.V. Troitskiy, Patent application no. 2009143053/28, Priority 20.11.2009, Published 27.11.2010. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. AM 2571, МПК G01K 7/00 (2009.01). Аналого-цифровой преобразователь разности температур / Н. А. Шахкамян. Заяв. № AM20100058 от 17.05.2010, опубл. 25.11.2011.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Patent AM 2571, G01K 7/00 (2009.01), Analogo-tsifrovoy preobrazovatel' raznosti temperatur (Analog-to-Digital Temperature Difference Converter), N.A. Shahkamyan, Patent application no. AM20100058, Priority 17.05.2010, Published 25.11.2011. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. AM 3417, МПК G01K 7/00 (2020.01). Электрический преобразователь разности температур / Б. М. Мамиконян, Х. Б. Мамиконян. Заяв. AM20200069 от 14.08.2020; опубл. 16.11.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Patent AM 3417, G01K 7/00 (2020.01), Elektricheskiy preobrazovatel' raznosti temperatur (Electrical Temperature Difference Transducer), B.M. Mamikonyan, Kh.B. Mamikonyan, Patent application no AM20200069, Priority 14.08.2020, Published 16.11.2020. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Федорков Б. Г., Телец В. А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. М.: Энергоатомиздат, 1990. 320 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fedorkov B.G., Telets V.A. Mikroskhemy TSAP i ATSP: funktsionirovaniye, parametry, primeneniye (DAC and ADC Microcircuits: Operation, Parameters, Application), Moscow, 1990, 320 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Справочник РЭА (резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства). Минск: Беларусь, 1994. 592 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Spravochnik REA (rezistory, kondensatory, transformatory, drosseli, kommutatsionnyye ustroystva) (REA Handbook (Resistors, Capacitors, Transformers, Chokes, Switching Devices)), Minsk, 1994, 592 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Соколов Е. А. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиздат, 1982. 360 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sokolov E.A. Teplofikatsiya i teplovyye seti (Heat Supply and Heat Networks), Moscow, 1982, 360 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
