Преобразователь температуры в частоту

.за С 01 К 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 661267, кл. С 01 К 7/14, 1975.2. Авторское свидетельство СССР В 336537, кл. С 01 К 7/22, 1970.3. Авторскэе свидетельство СССР по заявке В 3447086/24-10, кл, С 01 К 7/14, 15,06.1982 (прото.тип) .(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫВ ЧАСТОТУ, содержащий транзистор,эмиттер которого соединен с первымвыводом источника питания, второйвывод которого соединен с первым выводом первой индуктивности, вторуюиндуктивность, включенную между коллектором транзистора и вторым выводом источника питания, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью егоупрощения и повышения точности.преобразования, второй вывод первой индуктивности соединен с базой транзистора, используемого в качестветермочувствительного элемента.1122Изобретение относится к термометрии и может быть использовано приизмерении криогенных температур,а также при автоматическом регулировании и поддержании криогенной тем:пературы в заданных пределах.Известен преобразователь температуры в частоту, выполненный в видерелаксационного генератора на двухтранзисторах с гальванической коллекторно-базовой связью и конденсатором,включенным между базой одного транзистора и коллектором другого, приэтом термочувствительный транзисторвключен между базами транзисторов 15генератора, которые подключены крезистивным делителям напряжений 11 .едостатками этого преобразователя являютсл низкая чувствительностьсложность схемы, большая потребляемая 20мощность и большое рассеивание мощности на термочувствительном транзисторе, что приводит к большим погрешностям измерения, особенно в области криогенных температур. 25Известен также преобразовательтемпературы в частоту, в которомв качестве термочувствительного зле"мента использован диффузионный транзистор, работающий в режиме лавинногоЗ 0пробоя, инверсно включенный в схемуБС"релаксационного генератора 2,Недостатком данного преобразователя является использование транзисто"ра в режиме лавинного пробоя,приводит к рассеиванию большой мощности, а это приводит к значительнойпогрешности при измерении низкихтемператур.Наиболее близким к изобретению по 40 технической сущности является преобразователь температуры в частоту, содержащий транзистор, эмиттер которого соединен с первым выводом источ; ника питания, второй вывод которого соединен с первым выводом первой индуктивности, вторую индуктивность, включенную между коллектором транзистора и вторым выводом источника питания3 .50Недостатком известного преобразователя является то, что в качестве чувствительного элемента используется термоэлектрический термопреобразователь, включенный между базой .55 транзистора и вторьпа выводом первой индуктивности, что усложняет конструкцию преобразователя. Кроме того,903он имеет низкую точность преобразования, поскольку она зависит от постоянства температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя, а также постоянства температуры транзистора,Целью изобретения является упрощение преобразователя температурыв частоту и повьппение точности преобразования.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователе температуры в частоту, содержащем транзистор,эмиттер которого соединен с первымвыводом источника питания, второйвывод которого соединен с первым выводом первой индуктивности, вторуюиндуктивность, включенную между кол"лектором транзистора и вторым выводом источника питания, второй вь 1 водпервой индуктивности соединен с базой транзистора, используемого в качестве термочувствительного элементаНа фиг. 1 приведена схема преобразователя температуры в частоту; нафиг.2 - график зависимости выходной частоты преобразователя от измеряемой температуры,Преобразователь температуры вчастоту содержит транзистор 1, являющийся термочувствительным элементом,две индуктивностн 2 и 3, источник 4питания, переменный конденсатор 5,включенный между эмиттером и базойтранзистора. Конденсатор. 5 необходим только для подстройки частотыпреобразователя при смене транзистораи в принципе может отсутствовать.Выходной сигнал снимается с коллектора транзистора, например, черезразвяэывающий конденсатор 6.Преобразователь работает следующим образом.При включении термопреобразователь генерирует импульсные сигналы. Генерация осуществляется за счет накопления энергии в индуктивностях 4 и 5 с периодического пробоя базо-: эмиттерного перехода транзистора,При понижении температуры транзистора вплоть до -196 С частота генераопии увеличивается эа счет уменьшения емкостей переходов транзистора. При .этом возрастает чувствительность преобразователя.В связи с малым активным сопротивлением схемы, для ее работы используют низкое напряжение питания. Так,1122903 4температур от -180 до -196 С среднееприращение составляет примерно5250 Гд/С.Средняя точность измерения темпе"оратуры в диапазоне от +25 до -196 Ссоставляет 2,7 1 о С, При этом напря;4 ожение на выходе схемы в импульсепревышает напряжение питания примернов 10 раз. Это позволит без промежуточных усилителей подавать выходнойсигнал преобразователя на дальнейшуюобработку, например в ЭВИ.По сравнению с известным предлагаемый преобразователь значительнопроще и дешевле, имеет более высокуюточность преобразования температурыв частоту в области криогенных температур,при использовании германиевых транзисторов обоих типов проводимости напряжение питания не превышает 300 мВ, а при использовании кремниевых транзисторов напряжение питания схемы не превышает 600 мВ.На Фиг.2 приведена зависимость выходной частоты преобразователя, выполненного на транзисторе П 402 в индуктивностях типа Д 11-0,2 по 224 мкГн,10 от температуры при напряжении питания 260 мВ. При этом потребляемая мощность при 25 С составила 622 мкВт,оа при -196 С 255 мкВт. Среднее прира. щение частоты в зависимости от темо пературы составляет 3670 Гц/ С, причем, чем ниже измеряемая температура, тем вьппе приращение. Так, в диапазонеЗаказ 8127/3 аж 822 Поддисн ППП "Патент", г. Упгород, ул.Проекты