Устройство для измерения температуры

) (11) К 7 00 ЗО К АВТОРСКОМ РОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБ ЕТЕНИЯМ И О 1 НРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Особое конструкторско-технологическое бюро Физико-технического института низких температур АН УССР (72) С,П,Логвиненко, В,С,Мотузко и В,Г,Зарб. (56) Авторское свидетельство СССР В 1176183, кл, С 01 К 7/00, 1984,Авторское свидетельство СССР У 1064156, кл. С 01 К 7/00, 1981.(54) УСТ СТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕ-.РАТУРЫ(57) Изобретение относится к техникеизмерения низких температур и позволяет повысить точность измерения,Устройство содержит термочувствитель-;ные транзисторы 1,2,3, Коллектор транзистора 1 соединен с резистором 4 иинвертирующим входом дифференциального усилителя 5, Коллектор транзистора 3 соединен с третьим резистором 6 и инвертирующим входом второго дифференциального усилителя 7, Неинвертируюд 1 ие входы дифференциальных усилителей 5 и 7 соединены с базами транзисторов 1,2,3, коллектором транзистора 2 и резистором 8, Первый вывод источника 9 напряжения соединен с ре" зисторами 4,6,8, его второй вывод соединен с вторым выводом измерителя 10 напряжения и эмиттером транзистора 2. Первый вывод измерителя 1 О напряжения соединен с первым выводом резисторного делителя 11 и выходом дифференциального усилителя 5, Средняя точка делителя 11 соединена с эмитте-, а ром транзистора 1,а второй вывод делителя 11 соединен с эмиттером транзистора 3 и выходом дифференциального усилителя 7. При определенном выборе. С, коллекторных таков транэистров выходной сигнал не зависит от сопротивления эмиттериых переходов транзисторов,Изобретение относится к измеритель"ной технике и может быть использованопреимущественно при измерении низкихт емпер атур,Цель изобретения - повьппение точности измерений.На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит согласованнывтранзисторы 1 - 3, выполненные, например на одном кристалле полупроводника, резистор 4, включенный в цепьколлектора транзистора 1, дифференциальный усилитель 5 инвертирующийвход которого соединен с коллекторомтранзистора 1, база которого вместес базами. двух других транзисторов 2и 3 подключена к неинвертирующемувходу дифференциального усилителя 5,резистор 6, включенный в цепь коллектора транзистора 3, дифференциальный усилитель 7, инвертирующий входкоторого соединен с коллектором транзистора 3, база которого соединена с 25неинвертирующим входом дифференциального усилителя 7, выход которого соединен с эмиттером транзистора 3,резистор 8, включенный в цепь коллектора транзистора 2, эмиттер которогосоединен с перьым выводом источника 9постоянного напряжения, к второму выводу которого подсоединены выводы резисторов. 4, 6 и 8, измеритель 10 напряжения, включенный между выходом диф.ференциального усилителя 5 и первымвыводом источника 9 постоянногонапряжения, резистивный делитель 11,состоящий из двух последовательно соединенных резисторов 12 и 13, средняяточка которого соединена с эмиттеромтранзистора 1, а два его крайних вывода соединены соответственно с выходами дифференциальных усилителей5 и 7, База транзистора 2 соединенас его коллектором,Устройство работает следующимобразом,Источник 9 постоянного напряженияФормирует высокостабильное постоянноенапряжение Е,которое является опорным для полупроводниковых термопреобразователей - трех согласованныхкремниевых транзисторов 1 - 3, Падение напряжения на эмиттерных перехо 55дах транзисторов 1 - 3 определяют поФормуламКТ 1 116 1 п + Ко 1,э1 о+К,1-1,) Напряжение на эмиттере транзистора 3 определяют по формуле кт 12 0 = 11 с - П= - - 1 п - - + ээ Бэг а -1 3(5)Ко(12 Для выходного напряжения усилителя 5, которое поступает на выход уст. ройства, справедливо равенствоКги К эсопротивления соответственно резисторов 2 и 13 делителя 11, (6) с учетом (4) и (5) виду . Выражениеприводится к КТ 1 г 1 ь Р 1 г1 п -- (-) ( - -) + ц 11 1 о1578509 6ства не зависит от сопротивленияэмиттерных переходов транзисторов,Формула изобретения Е КюЭ Ш Э7 К(7) где К- сопротивление резистора 4,Токи 11,1 и 1 э транзисторов определяются из условия эквипотенциальности входов дифференциальных усилителей 5 и 7, которое обеспечивается отрицательной обратной связью и большим коэффициентом усиления усилителей: Е - бэ,1В и(12)К К,Соблюдение условия ( 12). обеспечивается соответствующим выбором сопротивлений резисторов 4, 6, 8 и 12, В этом случае выходной сигнал устройСоставитель В,ГолубевРедактор А,Ревин Техред Л.Олийнык Корректор М,Самборская Заказ 907 Тираж 510 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 гДе Кц,К 6 и Кб - сопРотивлениЯ Резисторов 4, 6 и 8соответственно,Как следует иэ (7), условие независимости выходного напряжения от сопротивления К эмиттерного перехода иоимеет вид 5 Устройство для измерения температуры, содержащее два согласованныхтермочувствительных транзистора, базыкоторых соединены между собой, а ихколлекторы соответственно через пер 1 Овый и второй резисторы - с первым выводом источника постоянного напряжения, первый ди 4 йеренциальный усилитель, инвертирующий вход которого15соединен с коллектором первого термочувствительного транзистора, а еговыход - с первым выводок резистивногоделителя, средняя точка которого сое-,динена с эмиттером первого термочувствительного транзистора, второй дид- ференциапьный усилитель, третий резистор и измеритель напряжения, включенный между выходом первого дифференциального усилителя и вторым выводомисточника постоянного напряжения, соединенным с эмиттером второго термочувствительного транзистора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, в неговведен третий термочувствительныйтранзистор, коллектор которого соединен через третий резистор с первым выводом источника постоянного .напряжения и непосредственно с инвертирукнцим входом второго дифферен 35 циального усилителя, выход которогосоединен с вторым выводом реэистив ного делителя и эмиттером третьеготермочуястяительного транзистора,база которого соединена с базами двух40первых термочувствительных транзисторов и неинвертирукзцими входами обоих днфАеренциальных усилителей,при этом коллектор второго термочувствительного транзистора соединен45, с его базой,