Устройство для измерения температуры

.,801101690 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зш С 01 К 7/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЖА р, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ; , ц К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ - "-:" ;-;ц дыми(56) 1. Патент США В 38127 17,кл. 73-362, 1974.2. Авторское свидетельство СССРУ 958875, кл. С 01 К 7/22, 1980(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯТЕИПЕРАТУРЫ, содержащее термочувствительный полупроводниковый диод,подключенный к логарифматору, три источника тока, выходы которых черезтри ключа соответственно подключенык входу логарифматора, задатчик вре-менных интервалов, выходы которого соединены с управляющими входами ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерений температуры и упрощения устройства, в него введены два запоминающих конденсатора, два дополнительныхключа и буферный усилитель, вход которого через первый запоминающий конденсатор подключен к выходу логарифматора и через первый дополнительныйключ соединен с общей шиной устройства, а выход через второй запоминаю-.щий конденсатор подключен к выходнойклемме устройства, соединенной черезвторой дополнительный ключ с общейшиной устройства, причем управляющиевходы дополнительных ключей соединены с дополнительными выходами задатчика временных интервалов.1 ,11016Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения температуры, в которых в качестве чувствительного элемента используется термочувстви 5 тельный полупроводниковый диод.Известно устройство для измерения температуры, содержащее два источника тока с аналоговыми ключами и термочувствительный полупроводниковый диод, включенный в логарифматор тока, вход которого через аналоговые ключи соединен с источниками тока 13.Недостатком этого устройства является то, что часть напряжений выходного сигнала определяется объемным сопротивлением диода, разброс которого значителен у различных экземпляров даже однотипных диодов. Это снижает точность измерения и ограничивает взаимозаменяемость термочувствительных диодов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный полупроводниковый диод, подключенный к логарифматору, три источника тока, выходы которых через три,ключа соот 30 ветственно подключены к входу логарифматора, эадатчик временных интервалов, выходы которого соединены с управляющими входами ключей 2 3.Однако в известном устройстве выходной аналоговый сигнал формируется реверсивным интегратором, работой которого управляет задатчик временных интервалов. Выходной сигнал устройства зависит от величины отношения постоянной времени реверсивного40 интегратора к длительности такта интегрирования, что приводит к снижению точности измеренияЦелью изобретения является повышение точности измерения и упрощение45 устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный полупроводниковый диод, под О ключенный к логарифматору, три источника тока, выходы которых через три .ключа соответственно .подключены к входу логарифматора, задатчик временных интервалов, выходы которого 55 соединены с управляющими входами ключей, введены два запоминающих конденсатора, два дополнительных ключа и 90 2буферный усилитель, вход которого через первый запоминающий конденсатор подключен к выходу логарифматора и через первый дополнительный ключи соединен с общей шиной устройства, а выход через второй запоминающий конденсатор подключен к выходной клемме устройства, соединенной через второй дополнительный ключ с общей шиной устройства, причем управляющие входы дополнительных ключей соединены с до" полнительнымн выходами задатчика временных интервалов.На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения температуры.Устройство для измерения температуры содержит источники 1-3 тока, аналоговые ключи 4-6,логарифматор 7 с термочувствительным диодом 8, буферный усилитель 9, запоминающие конденсаторы 10 и 11, дополнительные ключи 12 и 13 и задатчик 14 временных интервалов. Выходной сигнал формируется в течение четырех периодически повторяющихся тактов.Устройство работает следующим образом.В первом такте, с момента времени 10 до моментавремени Ф замкнуты ключи 4, 12 и 13. При этом на вход логарифматора 7 тока через замкнутый ключ 4 поступит ток Э. При прохождении тока 3 через диод 8 на нем возникает напряжениео = - ве. +е э1( Э,1Э огде К - постоянная Больцмана;р - элементарный заряд;В - абсолютная температура;1 - характеристический ток диода;зК вобъемное сопротивление диода.Конденсатор 10 заряжается до напряжения 0. Напряжение на выходе усилителя и выходе устройства равно нулю, так как ключи 12 и 13 замкнуты.В момент времени 1 по сигналам от задатчика 14 временных интервалов ключи 4 и 12 размыкаются, а ключ 5 замыкается. Ключ 13 остается замкнутым.На вход логарифматора 7 тока через ключ 5 чоступает ток Э , на диоде 8 возникает напряжениеЗаказ 4754/26 Тираж 823 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 ,1101 а на входе буферного усилителя (и соответственно на его выходе, если принять коэффициент передачи равным единице) напряжениеО -02-01- - еев"очаг 2), (3) Конденсатор 11 заряжается до напряжения Од" а напряжение на выходе устройства равно нулю. 10В момент времени по сигналам от задатчика 14 временных интервалов ключ 13 размыкается, а ключ 12 замыкается. В этом такте на вход логарифматора 7 тока продолжает поступать ток Э . При этом конденсатор 10 заряжается до напряжения Ог, напряжение на входе усилителя 9 и его выходе равно нулю, а напряжение на выходе устройства определяется выражением (3) с обратным знаком.В момент времени Ф по сигналам от задатчика 14 временны: интервалов ключи 5 и 12 размыкаются, а ключ 6 замыкается, На вход логарифмзтора 7 тока поступает ток Э , а напряжение на диоде 8 составит При этом, так как конденсатор 10был заряжен до напряжения Ог, напря 690 4жение на входе буферного усилителя 9 и соответственно на его выходе равно Так как конденсатор 11 был заряжен до напряжения Од напряжение на выходе устройства в такте между моментами времени Ф и С составит Овы=О 82-06= - ОВ г )оР 1 Зг) (6) К 31 гЕсли выполняется условиеЭ +э -23 =О (7)3гто выходное напряжение в этом такте(8)О, = - ВЕ "ыхгпрямо пропорционально температуре и не зависит от временных параметров, входящих в устройство узлов.Введение в предлагаемое устройство двух дополнительных ключей, двухзапоминающих конденсаторов и буферного усилителя позволяет добиться независимости результатов преобразования от временных параметров узлов, входящих в состав устройства для измерения температуры,что повыщает точность преобразования температуры в напряжение.