Устройство для измерения температуры
Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к многоканальным устройствам для измерения температуры с помощью термоэлектрических преобразователей, и позволяет повысить точность измерения. Сигнал от каждого термоэлектрического преобразователя 1 поступает через операционный усилитель 8, служащий для развязки входных цепей, и операционный усилитель 6, служащий для выделения сигнала компенсации паразитного напряжения, на входы операционного усилителя 7, на выходе которого формируется напряжение, не зависящее от величины сигнала помехи и величины паразитного напряжения, вызванного токами утечки полевых транзисторов 4,5. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (5!)5 G 01 К 7/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4316827/24-10 (22) 31.08.87 (46) 15 ° 02.90. Бюл. № 6 (72) В.С. Дворников, А.С. Дворников, Н.Д. Пискунов и А.И. Чепуров (53) 536.532(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 220566, кл. G 01 К 7/02, 1963.
Авторское свидетельство СССР № 389418, кл. G 01 К 7/02, 7/16, 1971.
1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к многоканальным устройствам для измерения
ÄÄSUÄÄ 1543251
2 температуры с помощью термоэлектрических преобразователей, и позволяет повысить точность измерения ° Сигнал от каждого термоэлектрического преобразователя 1 поступает через операционный усилитель 8, служащий для развязки входных цепей, и операционный усилитель 6, служащий для выделения сигнала компенсации паразитного напряжения, на входы операционного усилителя 7, на выходе которого формируется напряжение, не зависящее от величины сигнала помехи и величины паразитного напряжения, вызванного токами утечки полевых транзисторов 4,5.
1 ил.
1543251
Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к многоканальным устройствам для измерения температуры с помощью термоэлектрических преобразователей.
Пелью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости устройства.
На чертеже приведена схема предла- 10 гаемого устройства для измерения температуры. 1
Устройство для измерения температуры содержит и измерительных каналов 1. 1,...,1.п (на чертеже показа- 15 но только два измерительных канала), каждый из которых включает в себя .термоэлектрические преобразователи 2.1,...,2.п, первьпr полевой транзис тор 3.1,...,3 и с изолированным затвором, второй полевой транзистор с
4.1,...,4.п с изолированным затвором и компенсирующий полевой транзистор
5.1,...,5.п с изолированным затвором, три операционных усилителя 6-8, пять 25 резисторов 9-13. Затворы транзисторов, выполняющих функции ключей, каждого измерительного канала, подключены к соответствующим управляющим шинам
14.1,...,14.п. Стоки всех первых транзисторов 3.1,...,3.п соединены с потенциальной шиной 15 устройства, а стоки всех вторых полевых транзисторов — с общей шиной 16 устройства.
Устройство работает следующим образом.
Изменение температуры воздействуют на терглоэлектрические преобразователи, вызывая изменение их термоЭДС Е>. С приходом сигнала управления на управ- 40 ляющую шину 14 каждого измерительного канала Ьолевые транзисторы данного канала открываются и на вход операционного усилителя 7 через операционньп усилитель 8, служащий для развязки входных цепей и точки суммирования на операционном усилителе 7, и через операционный усилитель 6, служащий для выделения сигнала компенсации паразитного напряжения, поступают напряжения U< и U<
Ui =ÅT+U
11 = +U где Б,„ — величина напряжения помехи,, 55 выделяемого на полевом транзисторе
5.1 и вызванного наличием помехи общего вида между точкой заземления на корпус исследуемого объекта измерительного устройства и точкой корпуса исследуемого объекта„ с которой ТП имеет гальваническую или емкостную связь; Б, — напряжение на выходе one рационного усилителя 8; 0 — напряжение на выходе усилителя 6, При этом на выходе операционного усилителя 7, являющегося выходом устройства, будет напряжение, не зависящее от величины сигнала помехи
U К(Б„+ Б ) К Е где К вЂ” коэффициент усиления усили— теля 7..
Таким образом, предлагаемое устройство, кроме компенсации по лех обеспечивает компенсацию паразитного напряжения на сопротивлении транзисторов, соединяющих вывод ТП с общей шиной устройства, вызванных током утечки транзисторов.
Наличие операционного усилителя 8, имеющего высокое входное сопротивление, позволяет исключить влияние на результат измерения, изменение сопротивлений проводов и внутреннего сопротивления термоэлектрических преобразователей что позволяет использо1 вать различные типы преобразователей, в том числе высокоомные, значительно снижает требование к сопротивлениям открытых транзисторов, что принципиально важно при реализации устройства в микроэлектронном исполнении, а так" же, разрывая пепь контура возникновения токов, вызванных наведенными сигналами, повышает помехозащищенность измерительной цепи.
Формула изобретения
Устройство для измерения температуры, содержащее и измерительных каналов, каждый из которых включает в себя термоэлектрический преобразователь, выводы которого соединены соответственно с истоками первого и второго полевых транзисторов с изолированными затвооами соепиненными с управляющей шиной, стоки всех первых полевых транзисторов соединены с потенциальной шиной устройства, а стоки всех вторых полевых транзисторов соединены с общей шиной устройства, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью повьппения точности изСоставитель В. Куликов
Редактор Ю. Середа Техред М.Ходанич Корректор Э. Лончакова
Заказ 393 Тираж 507 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101
5 15 мерения, в него введены три операционных усилителя и пять резисторов, а каждый измерительный канал снабжен компенсирующим полевым транзистором с изолированным затвором, исток которого соединен с истоком второго полевого транзистора, а затвор подключен к управляющей шине, при этом стоки всех компенсирующих полевых транзисторов соединены между собой и подключены через первый резистор к перво ry выводу второго резистора и инвентирующем входу первого операционного усилителя, выход которого соединен с вторым выводом вто43251 6 рого резистора и через третий резистор подключен к инвентируюШему входу второго операционного усилителя, неинвентирующий вход которого соединен с неинвентирующим входом первого операционного усилителя и подключен к общей шине, а выход являясь информативным выходом устройства, через четвертый резистор подключен к своему инвентирующему входу, соединенно" му через пятый резистор с выходом и инвентпрующим входом третьего операционного усилителя, неинвентирующий вход которого соединен с потенциальной шиной устройства.
