Датчик температуры

/00, Н 02 Н 5/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тиэироадиово СССР1982.СССР1984.щ схемам./Мир, 1977,е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Томский институт автванных систем управленияэлектроники. Справочник по нелинейньПод ред. Д. Шейнголда, М.с. 455-456, рис. 4.2.1.(57) Изобретение относится к техникизмерения температур, в частностик датчикам температуры для тепловозащиты электроустановок. Цель изобтения - расширение функциональных,возможностей путем Фиксации достижения температурой предельно допустимого значения. В состав датчика входятдва источника тока, в индивидуальныевыходные цепи которых включены последовательно диод 1 и резистор 6, диод.2 и регулируемый резистор 7, а в общую выходную цепь - резистор 5. Снимаемая с анодов диодов 1 и 2 разность потенциалов подается на компаратор 3. При нормальной температуресуммарное падение напряжения на резисторе 6 и диоде 1 меньше, чем нарезисторе 7 и диоде 2, при этом выходное напряжение компаратора 3 близко к нулю. Повышение температурыобуславливает большее уменьшение падения напряжения на диоде 2, чем надиоде 1. При увеличении температурыдо порогового значения напряжения навходах компаратора 3 сравниваются ипоследний срабатывает. 1 ил,Изобретение относится к технике измерения температуры и может быть использовано при реализации тепловой защиты в электроустановках различного назначения, например в источниках вторйчного электропитания.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем достижения температурой предельно допустимого значения. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого датчика температуры.Устройство содержит диоды (транзисторы в диодном вкл:.очении) 1 и 2, 15 компаратор 3, первый 4, второй 5, третий 6, четвертый (регулируемый) 7, пятый 8 и шестой 9 резисторы. Источник питания с выводами 10 и 11 и резисторы 8 и 9 образуют два источника тока, На схеме обозначен выходной потенциальный вывод 12 компаратора 3. Диоды 1 и 2 включены в индивидуальные выходные цепи источников тока, Потенциальные выводы входов компаратора 3 соединены с анодами соответствующих диодов, а выхоц - с вйводами для подключения приемпика информационных сигналов (в качестве последних выступов выводы 12 и 11). Один 30 из выводов резистора 4 подключен к выводу 12, а,цругой вывод - к катоду диода 1. Резистор 5 включен в общую выходную цепь источников тока. Резисторы 6 и 7 одними выводами соеди-ц цепы с катодами соответственно диодов 1 и 2, а другими выводами - с соответствующим выводом резистора 5.Устройство работает следующим образом. 40емпературный коэффициент разности падений напряжения на идентичных диодах 1 и 2 описывается выражениемС -- 1 п ( - .),К 11 5где Е - постоянная Больцмана;заряд электрона;1,; 1 - токи, протекающие через диоды 1 и 2.Отношение токов Е, 1 полностью определяется отношением сопротивлений 8 и 9.В случае использования данного55 датчика в тепловой защите электроустановки при температуре ниже порогового значения падение напряжения на резисторе 6 и диоде 1 устанавливается меньше, чем на резисторе 7 и диоде 2, т,е. напряжения на входах компаратора 3 выставляются неравными. При этом выходное напряжение компаратора 3 близко к нулю. При изменении температуры падения напряжения на резисторах 6 и 7 остаются постоянными, а на диодах 1 и 2 связаны соотношениемгде Т - абсолютная температура,Повышение температуры обуславливает большее уменьшение падения напряжения на диоде 2, чем на диоде 1. При увеличении температуры до порогового (предельно допустимого) значения падение напряжения па резисторе б и диоде 1 становится равным падению напряжения на резисторе 7 и диоде 2, что приводит к срабатыванию компаратора 3.Настройка порогового значения температуры осуществляется следующим образом.При .комнатной температуре (293 К) изменением значения сопротивления 7 добиваются равенства напряжений на входах компаратора 3 и его срабаты вания, Измеряют разность падений напряжения на резисторах 7 и б в момент срабатывания компаратора 3 и сравнивают ее с теоретическим значе-. нием разности падений напряжения на диодах 1 и 2ЬП=П -6 П=Ц П 6Величина ЬБ характеризует неидеальности элементов датчиков, а именно величину напряжения смещения компаратора 3 и разброс параметров дио"дов 1 и 2,Затем изменением сопротивлениярезистора 7 устанавливают величинуразности падений напряжения на резисторах 7 и 6, равной алгебраической сумме теоретического значенияразности падений напряжения на диодах 1 и 2 при пороговом значении температуры Т ЗР=Т С и величины Л Б.На этом процесс настройки датчика за"канчивается,Резисторы б и 4 формируют характеристику срабатывания компаратора3 с гистерезисом, т.е. возврат последнего после срабатывания, вызванного повышением температуры, возможен только после ее снижения на 557730 Составитель Л. МорозовРедактор Г. Волкова Техред М.Ходанич Корректор А. Тяско Заказ 5987/38 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 13 10 С ниже порогового значения. Это исключает режим многократного срабатывания - возврата при использовании датчика температуры в тепловой защите электроустановки. Формула изобретения Датчик температуры, содержащий первый и второй диоды, включенные в индивидуальные выходные цепи источников тока, компаратор, потенциальные выводы входов которого соединены с анодами соответствующих диодов, а выход - с выводами для подключения приемника информационных сигналов, первый резистор, один из выводов которого подключен к выходному потенциальному выводу компаратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем фиксации достижения температурой предельно допустимого значения, в него введены второй, третий и четвертый резисторы,последний из которых выполнен регулируемым, причем второй резистор вклю чен в общую выходную цепь источниковтока, третий и четвертый резисторыодними выводами соединены с катодами соответственно первого и второгодиодов, другими выводами - с соот ветствующим выводом второго резистора, а другой. вывод первого резистора подключен к катоду первого диода,