Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерения температуры. Генератор 1 формирует однополярные импульсы напряжения, которые преобразуются в ток посредством операционного усилителя (ОУ) 2 и резистора 5 и поступают в коллекторную цель измерительного транзистора 4. Выходной сигнал ОУ 2 усиливается ОУ 3, затем выпрямляется и фильтруется с помощью резисторов 6...8, конденсаторов 10, 11 и диодов 12, 13. На катоде диода 12 присутствует сигнал постоянного напряжения положительной полярности, пропорциональный измеряемой температуре. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИК (51) 5 G 01 К 7 00, 7 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

71

Zf тп

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4621723/24-10 (22) 19.12.88 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (75) А. Л. Белоусов (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1204967, кл. G 01 К 7/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 1352242, кл. G 01 К 7/00, 198?. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерения

„„SU„„1599674 A 1 температуры. Генератор 1 формирует однополярные импульсы напряжения, которые преобразуются в ток посредством операционного ус ил ител я (ОУ) 2 и резистора 5 и поступают в коллекторную цепь измерительного, транзистора 4. Выходной сигнал

ОУ 2 усиливается ОУ 3, затем выпрямляется и фильтруется с помощью резисторов 6 — 8, конденсаторов 10, 11 и диодов

12, 13. На катоде диода 12 присутствует сигнал постоянного напряжения положительной полярности, пропорциональный измеряемой температуре. 1 ил.

1599674

Формула изобретения

-Составитель В. Ярыч

Редактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 3!35 Тираж 5!3 !1одписное

ВННН!1Н Гос,дарственного комитета но изобретениям и открытиям нрн ГКНТ СССР ! !3035, Москва,, К вЂ” 35, Разинская наб., д. 4!5 (!роизводствснно-издательский комбинат «!1атент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О!

Изобретение относится к термометрии и может найти применение в устройствах для контроля и регулирования температуры производственных процессов.

Цел ь изобретения — - повышение точности измерения за счет исключения погрешности от неидентичности транзисторов и снижения влияния неидеальности ОУ.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения температуры, которое содержит генератор 1 однополярных импульсов напряжения, операционные усилители (ОУ) 2 и 3, измерительный транзистор 4 (датчик температуры), входной токозадающий резистор 5, масштабные резисторы 6 — 8, раздепительный конденсатор 9, фильтрующие конденсаторы 10 и 11, выпрямительные диоды 12 и 13., Генератор 1 однополярных импульсов напряжения может быть выполнен, в частности, по схеме, выделенной на чертеже пунктиром, и содержать логические элементы И-НЕ 14 и 15, частотозадающие резистор 16 и конденсатор 17, операционный усилитель 18, масштабирующие резисторы 19 — 21, ключ 22 на полевом транзисторе, источник 23 опорного напряжения.

Вместо конденсатора 17 в схеме автогенератора, образованного элементами 14 и

15, может использоваться кварцевый резоватор.

Электронный ключ 22 может быть любого типа, в том числе и токовый.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 формирует однополярные импульсы напряжения со строго заданным отношением амплитуд (например, 1:10) и скважностью, равной двум. Эти импульсы преобразуются в ток посредством ОУ 2 и резистора 5 и поступают в коллекторную цепь измерительного транзистора 4. Таким образом, на выходе ОУ 2 формируются однополярные импульсы напряжения, значения которых соответствуют двум заданным значениям коллекторного тока транзистора 4.

Разность этих значений линейно зависит от температуры кристалла транзистора 4.

Для выделения этой разности напряжений введен разделительный конденсатор 9, выделяющий переменную составляющую выходного напряжения ОУ 2. Амплитуда этой переменной составляющей равна разности

45 напряжений на переходе база-эмиттер транзистора 4 при заданных значениях коллекторных токов и, следовательно, также линейно зависит от температуры кристалла транзистора 4.

ОУ 3 совместно с резисторами 6 — 8, конденсаторами 10, 11 и диодами 12, 13 осуществляет усиление этой переменной составляющей, ее выпрямление и фильтрацию.

С анода диода 13 снимается сигнал постоянного напряжения отрицательной полярности, а с катода диода 12 сигнал постоянного напряжения положительной полярности, пропорциональный измеряемой температуре.

Постоянная времени фильтров (соответственно, R7C10 и R8C11) выбирается существенно больше периода автоколебаний генератора 1.

Устройство для измерения температуры, содержащее входной резистор, подключенный первым выводом к инвертирующему входу первого операционного усилителя и коллектору измерительного транзистора, эмиттером подключенного к выходу первого операционного усилителя, первый, второй и третий резисторы, второй операционный усилитель, инвертирующим входом соединенный с первым выводом первого резистора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены генератор импульсов однополярного напряже ния, выходом подключенный к второму выводу входного резистора, разделительный конденсатор, вкл юченный между выходом первого операционного усилителя и вторым выводом первого резистора, первый и второй фильтрующие конденсаторы и первый и второй диоды, причем второй резистор и первый фильтрующий конденсатор соединены параллельно и включены между инвертирующим входом второго операционного усилителя и катодом первого диода, третий резистор и второй фильтрующий конденсатор соединены параллельно и включены между инвертирующим входом второго операционного усилителя и анодом второго диода, анод первого и катод второго диодов соединены с выходом второго операционного усилителя.